Научниците анализирале гигантски резервоар на водена пареа околу квазарот APM 08279+5255, кој содржи 140 билиони пати повеќе вода од сите океани на Земјата
Повремено, вниманието ни го привлекува и некоја интересна научна приказна, а ова е токму една таква, пренесена од ScienceDaily. Во вселената постои резервоар на водена пареа, но не е сè толку едноставно како што звучи.
Астрономските тимови открија гигантски резервоар на водена пареа околу ултрасветлиот квазар APM 08279+5255, кој се наоѓа на околу 12 милијарди светлосни години од Земјата.
Научните модели покажуваат дека овој облак од гас содржи дури 140 билиони (140 илјади милијарди) пати повеќе вода од сите океани на нашата планета заедно. Дополнително, самиот квазар ослободува енергија еквивалентна на моќноста на илјада билиони Сонца.
Моделирани проценки наместо течни океани во вселената
Иако споредбата со океаните звучи спектакуларно, научниците нагласуваат дека овој резервоар не претставува течен океан. Станува збор за исклучително разреден гас распространет на простор од неколку стотици светлосни години околу централната црна дупка.
Мерењата биле спроведени со помош на прецизни спектроскопски инструменти. Еве што сè било користено за овие мерења.
Сигнал од раната епоха. Светлината од квазарот APM 08279+5255 има црвено поместување од 3,91. Тоа значи дека била емитувана кога вселената била стара само 1,6 милијарди години, односно пред околу 12 милијарди години.
Радиоспектроскопија. Тимовите предводени од Мет Бредфорд од лабораторијата JPL на НАСА и Дариуш Лис од институтот Plateau de Bure детектирале ротациски транзиции на молекулите на вода во субмилиметарскиот опсег.
Тука се и физичките својства на гасот. Водената пареа има проценета температура од околу -53 степени Целзиусови. Иако нејзината густина е значително помала од онаа на Земјината атмосфера, овој гас е значително потопол и погуст во споредба со просечниот меѓуѕвезден гас во Млечниот Пат.
Влијанието на гравитациската леќа и улогата на супермасивната црна дупка
Самиот квазар претставува исклучително светло јадро на галаксија во кое се наоѓа супермасивна црна дупка со маса од околу 20 милијарди Сончеви маси. Самата црна дупка не емитува светлина. Огромното зрачење настанува поради екстремното загревање на материјата во акрециониот диск додека таа се движи кон хоризонтот на настани.
Анализата на објавените податоци дополнително ја објаснува појавата позната како гравитациска леќа. Еве што е важно да се знае и за неа за подобро да се разбере оваа научна приказна.
Зголемување на сигналот. Пред квазарот се наоѓа поблиска галаксија која делува како природна леќа, свиткувајќи ја и засилувајќи ја неговата светлина за околу четири пати.
Следен е вистинскиот состав. По корекцијата за ефектот на леќата, научниците процениле дека вистинската маса на самата водена пареа изнесува околу 100.000 Сончеви маси, односно просечно 1,4 молекули вода на секои 10 милиони молекули водород.
На крајот тука е и дијагностиката на околината. Присуството на вода им послужило на астрофизичарите како клучна алатка за мерење на густината, температурата и радијациското поле околу активната црна дупка во најраните фази од еволуцијата на вселената.
Откритието се однесуваше на условите, а не само на количината
Астрономите и претходно очекувале вода во далечната вселена, па гигантскиот резервоар на водена пареа не е првото вакво откритие. Претходните генерации ѕвезди создале кислород, а вообичаената хемија можела да го спои со водородот. Она што тимовите претходно не го измериле на толкава оддалеченост е спектарот на водата, кој открива толку топол, густ и силно озрачен молекуларен гас.
Студијата од 2011 година, предводена од Пол ван дер Верф, детектирала четири спектрални линии на вода во истата галаксија домаќин на гравитациски леќениот квазар. Нејзиниот модел на возбудување, исто така, покажал дека интензивното инфрацрвено зрачење доминирало во транзициите со повисока енергија и укажало на затскриен регион на јадрото во кој се формираат ѕвезди.
Повеќе линии и попрецизни модели на леќата можат дополнително да ги дефинираат овие проценки. Цврстиот научен резултат е со потесен опсег од сензационалистичките бројки во насловите, но е научно одржлив. Водената пареа била доволно застапена за да овозможи мапирање на физичката околина околу супермасивната црна дупка во време кога вселената била стара околу 1,6 милијарди години.
