Para nós, formas de vida baseadas em carbono, o carbono é uma parte bastante importante da composição química do Universo. Quanto mais tarde? Em uma descoberta surpreendente, os cientistas detectaram carbono muito mais cedo na história do Universo do que se pensava anteriormente.
Pesquisadores da Universidade de Ehime e da Universidade de Kyoto relataram a detecção de linhas de emissão de carbono na rádio galáxia mais distante conhecida. A equipe de pesquisa usou a FOCAS (Faint Object Camera and Spectrograph) no telescópio Subaru para observar a rádio galáxia TN J0924-2201. Quando a equipe de pesquisa investigou a linha de carbono detectada, eles determinaram que quantidades significativas de carbono existiam menos de um bilhão de anos após o Big Bang.
Como essa descoberta contribui para a nossa compreensão da evolução química do universo e das possibilidades de vida?
Para entender a evolução química do nosso universo, podemos começar com o Big Bang. De acordo com a teoria do Big Bang, nosso universo surgiu cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. Na maior parte, apenas hidrogênio e hélio (e uma pitada de lítio) existiam.
Então, como terminamos com tudo além dos três primeiros elementos da tabela periódica?
Simplificando, podemos agradecer às gerações anteriores de estrelas. Dois métodos de nucleossíntese (criação de elementos) no universo são via fusão nuclear dentro de núcleos estelares e as supernovas que marcaram o fim de muitas estrelas em nosso universo.
Com o tempo, com o nascimento e a morte de várias gerações de estrelas, nosso universo se tornou menos "pobre em metais" (Nota: muitos astrônomos se referem a qualquer coisa além do hidrogênio e do hélio como metais ”) À medida que as gerações anteriores de estrelas desapareceram, elas “enriqueceram” outras áreas do espaço, permitindo que as futuras regiões formadoras de estrelas tenham condições necessárias para formar objetos que não sejam estrelas, como planetas, asteróides e cometas. Acredita-se que, ao entender como o universo criou elementos mais pesados, os pesquisadores terão uma melhor compreensão de como o universo evoluiu, bem como as fontes de nossa química baseada em carbono.
Então, como os astrônomos estudam a evolução química do nosso universo?
Ao medir a metalicidade (abundância de elementos após o hidrogênio na tabela periódica) de objetos astronômicos em vários turnos de vermelho, os pesquisadores podem essencialmente olhar de volta para a história do nosso universo. Quando estudadas, as galáxias com desvio para o vermelho mostram comprimentos de onda que foram esticados (e avermelhados, daí o termo desvio para o vermelho) devido à expansão do nosso universo. Galáxias com maior valor de desvio para o vermelho (conhecido como "z") estão mais distantes no tempo e no espaço e fornecem aos pesquisadores informações sobre a metalicidade do universo primitivo. Muitas galáxias primitivas são estudadas na porção de rádio do espectro eletromagnético, além de infravermelho e visual.
A equipe de pesquisa da Universidade de Kyoto decidiu estudar a metalicidade de uma galáxia de rádio com maior desvio para o vermelho do que os estudos anteriores. Em seus estudos anteriores, suas descobertas sugeriram que a principal era do aumento da metalicidade ocorreu em redshifts mais altos, indicando assim que o universo foi “enriquecido” muito antes do que se acreditava anteriormente. Com base nas descobertas anteriores, a equipe decidiu concentrar seus estudos na galáxia TN J0924-2201 - a galáxia de rádio mais distante conhecida com um desvio para o vermelho de z = 5,19.
A equipe de pesquisa usou o instrumento FOCAS no telescópio Subaru para obter um espectro óptico da galáxia TN J0924-2201. Enquanto estudava o TN J0924-2201, a equipe detectou, pela primeira vez, uma linha de emissão de carbono (veja acima). Com base na detecção da linha de emissão de carbono, a equipe descobriu que o TN J0924-2201 já havia experimentado uma evolução química significativa em z> 5, portanto, uma abundância de metais já estava presente no universo antigo já em 12,5 bilhões de anos atrás.
Se você quiser ler as descobertas da equipe, acesse o documento Propriedades químicas na galáxia radioelétrica mais distante - Matsuoka, et al em: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Fonte: Comunicado de Imprensa do NAOJ
