Hedvig
7 °C
23 °C

Megmérték az univerzum 11 milliárd évvel ezelőtti hőmérsékletét

2008.05.23. 09:30
Egy nemzetközi kutatócsoport minden korábbinál távolabb detektált szénmonoxidot és hidrogénmolekulát, ami alapján meg tudták becsülni a kozmikus háttérsugárzás hőmérsékletét a 11 milliárd évvel ezelőtti univerzumban.

A Raghunatan Srianand vezette csoportnak az Európai Déli Csillagvizsgáló VLT távcsőegyüttesével sikerült a körülbelül 11 milliárd fényév távolságban található galaxisban a szénmonoxid és a hidrogénmolekula nyomát kimutatnia - írja a hírek.csillagászat.hu portál. A több mint nyolcórás összexpozícióval készült színképek a világegyetem azon állapotáról adnak információt, amikor annak kora a mostaninak ötöde volt.

Ilyen távoli objektumok észlelésére nem sok lehetőség áll rendelkezésre. Színképi információkat is csak közvetett módon adnak: a még távolabbi kvazárok spektrumában megfigyelhetők olyan sávok, amelyek a kvazár fényének a galaxis anyagán történő áthaladása közben keletkeznek.

A Föld és a távoli kvazár közötti galaxisok anyaga a kvazár rajta áthaladó fényének egy részét elnyeli. Az ugyanazon molekulák által okozott elnyelési sávok a különböző távolságokban található galaxisokban különböző mértékben tolódnak el a laboratóriumi hullámhosszhoz képest. A kvazár ebben az esetben csak a megvilágító forrás szerepét játsza.

Az azonosítás sikere a megfigyelt kvazár rendkívül gondos kiválasztásának volt köszönhető: a kutatók a kvazárt 10 ezer jelölt közül választották. A mérések eredményeként három molekula nyomát sikerült észlelni: a szénmonoxidon kívül az előtérgalaxis H2 és HD (az egyik hidrogénatomot deutérium helyettesíti) molekulái is azonosíthatók a kvazárról felvett színképekben, ez egyedülálló teljesítmény az elmúlt negyedszázad során. A hidrogénmolekula esetében egyébként ugyanezen csoport tartotta a rekordot egy 1,5 milliárd fényév távolságban lévő galaxisban történt detektálással.

A galaxisok anyaga eltolódásokat okoz a színképben.

Az intersztelláris gáz a galaxisok nagyon fontos összetevője, hiszen belőle keletkeznek a csillagok. A gáz molekuláinak kialakulása és állapota nagyon érzékeny a felhőkben uralkodó fizikai viszonyokra, melyeket viszont leginkább a csillagok keletkezési üteme határoz meg. Így érthető, hogy az intersztelláris gázfelhők kémiájának jobb megértése nagyban segítheti a galaxisok kialakulásáról és fejlődéséről alkotott képünk árnyalását. A Srianand vezette csoport észlelései azt mutatják, hogy ebben a rendkívül távoli galaxisban a fizikai viszonyok nagyon hasonlítanak a Tejútrendszerben tapasztaltakhoz.

A kutatók a CO molekula elnyelési sávjainak intenzitásviszonyaiból minden eddiginél nagyobb pontossággal meg tudták határozni a kozmikus háttérsugárzás hőmérsékletét 11 milliárd évvel ezelőtt. A műholdak mérései alapján ma elfogadott 2,725 kelvines érték azt jelenti, hogy 11 milliárd évvel ezelőtt a háttérsugárzás hőmérséklete 9,3 K körüli volt. A mérésekből meghatározott 9,15ą0,7 kelvines eredmény tehát nagyon jó összhangban van az ősrobbanás elmélete által jósolt értékkel. A csoport tavaly már elvégzett egy hasonló mérést a 2,5 milliárd éves Univerzum háttérsugárzásának hőmérsékletére, de akkor a bizonytalanság jóval nagyobb volt, mindössze azt tudták állítani, hogy a hőmérséklet valahol 6 és 14 K között volt. A mostani eredmény jelentőségét az is növeli, hogy a CO molekula segítségével végzett hőmérsékletmeghatározáshoz nagyon kevés előzetes feltevés szükséges.