Astronomai aptiko du dujų debesis, kurie susiformavo praėjus vos kelioms akimirkoms po Didžiojo sprogimo, per kurį gimė mūsų visata.
Tai pirmas kartas, kai šie dujų debesys pastebėti. Be to, šis atradimas dar labiau sutvirtina ir taip plačiai paplitusią teoriją, aiškinančią, kaip atsirado visata, teigia mokslininkai.
Nustatyta, kad šiuose pirmykščiuose dujų debesyse yra tik lengviausi elementai – vandenilis ir helis. Po kelių šimtų milijonų metų šie dujų debesys sutirštėjo ir iš jų susiformavo pirmosios žvaigždės, kurios sukūrė ir po visatą paskleidė sunkesnius elementus, rašo SPACE.com.
Atrodo, kad nauji stebėjimai atitinka teorinius samprotavimus apie ankstyvosios visatos cheminę sudėtį, teigė tyrimo vadovas Mišelis Fumagali iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze.
„Tai labai puikus teorijos patvirtinimas, nes teorija numato, kad per pirmąsias minutes po Didžiojo sprogimo sukurti tokie dalykai kaip vandenilis ir helis, tačiau nebuvo jokių metalų. Taigi tai pirmas kartas, kai turime tvirtų stebėjimų ir įrodymų, kad ši teorija tikrai teisinga. Kosmologijai tai – geros žinios“, – teigė M. Fumagali.
Anksčiau astronomai visatoje visuomet aptikdavo sunkesnių elementų, tokių kaip anglis, deguonis ir silicis, buvimo ženklų. Taigi šių „švarių“ dujų debesų, kuriuose sunkiųjų elementų nėra, atradimas buvo staigmena.
„Kad ir kaip smarkiai ieškojome švarios medžiagos visatoje, iki šiol mums vis nepasisekdavo. Tai pirmas kartais, kai stebėjome švarias dujas, neužterštas sunkesniais žvaigždžių elementais“, – teigė tyrimo bendraautorius, Kalifornijos universiteto astronomijos ir astrofizikos profesorius J. Prochaska.
Tyrėjai du dujų debesis aptiko analizuodami duomenis iš tolimų kvazarų, ryškiausių objektų kosmose. Kvazarai – tai regionai aplink supermasyvias juodąsias skyles, kurios suryja daugybę medžiagos ir į kosmosą skleidžia ryškią šviesą. Stebėdami tolimus objektus, astronomai gali pažvelgti į labai tolimus laikus, nes kol šviesa keliauja per visatą, praeina daug laiko.
Tyrėjai kvazarų šviesai tirti naudojo Kecko I teleskopą, esantį W. M. Kecko observatorijoje Havajuose. Teleskopo spektrometras kvazarų šviesą išskyrė į skirtingų bangų ilgio spektrą. Tai leido mokslininkams ištirti, kurių bangų ilgio šviesa buvo sugerta, o tai jiems pateikė užuominų apie medžiagos, esančios tarp tolimojo kvazaro ir teleskopo, sudėtį.
„Ką mes darome, tai ieškome spektre trūkstamų dalių. Tarp mūsų ir kvazaro yra dujos, kurias norime tyrinėti. Dujos sugėrė šviesą tam tikrais dažniais, tad žiūrėdami į spektrą galime pabandyti suprasti dujų cheminę sudėtį. Šiuo atveju matome, kad šviesos trūksta dažniuose, kurie siejami su lengvesniais elementais, o kur tikimės pamatyti sunkesnių metalų sugėrimą, matome, kad kvazaro šviesa nesutrikdyta“, – aiškino M. Fumagali.
Iki šiol mokslininkai prognozavo, kad žemiausias galimas metalingumas visatoje yra apytiksliai lygus mažiaus nei vienai tūkstantajai Saulės vieneto. Tačiau tyrėjai skaičiuoja, kad šių dujų debesų matalingumas yra maždaug viena dešimttūkstantoji Saulės vieneto dalis.
Taigi šie duomenys meta iššūkį paplitusiai idėjai apie tai, kaip metalai paplinta, kai išsiveržia iš naujų žvaigždžių. „Faktas, kad matome šias dujas, kurios yra nepaliestos, rodo, kad metalų pasklidimas nėra visiškai vienodas. Metalai susiformuoja žvaigždėse ir yra išmetami į visatą, tačiau šis procesas ne visur vyksta vienodai, nes manome šias kišenes, kurios likusios nepaliestos“, – teigė M. Fumagali.
Tyrėjai teigia, kad jų stebimi procesai vyko prieš maždaug 2 mlrd. metų po Didžiojo sprogimo arba maždaug prieš 12 mlrd. metų. Kaip teigia Didžiojo sprogimo teorija, būtent šiuo laikotarpiu galaktikos augo, įtraukdamos didelius šaltų dujų kiekius. Šie teoriniai „šaltieji srautai“ niekada nebuvo aptikti, tačiau M. Fumagali tvirtina, kad to kaltininkai gali būti pirmykščiai dujų debesys.
Norint patvirtinti šią hipotezę, reiks atlikti papildomus tyrimus ir nustatyti šių dujų debesų buvimo vietą bei tai, ar jie yra arti galaktikų. „Naudodami spektrą, galime tirti tik dujas ir jų sudėti. Mes nežinome, ar jos yra arti galaktikos“, – teigė mokslininkas.
