Apă detectată într-o galaxie îndepărtată, la 12,88 miliarde de ani-lumină de Pământ9 min read

La aproape 13 miliarde de ani-lumină de Pământ, într-o galaxie îndepărtată, oamenii de știință au motive să creadă că au detectat apă, o substanță despre care până acum nu se credea că ar putea fi întâlnită atât de departe de Calea Lactee.

Cercetătorii din Chile au folosit telescoape de ultimă generație pentru a detecta, într-o galaxie aflată la 12,88 miliarde de ani-lumină de Pământ, molecule de apă, un element esențial vieții. Studiul a revoluționat domeniul astronomiei. Până în prezent, nu se știa că această substanță ar putea fi găsită atât de departe de Calea Lactee. 

Noile observații, realizate în august de sistemul de telescoape de la Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), din Chile, spun o poveste mult mai complexă. Cercetătorii de la Universitatea din Illinois au descris observațiile în studiul„Molecular Line Observations in Two Dusty Star-Forming Galaxies at z = 6.9”, arxiv.org publicat în „The Astrophysical Journal”. 

Apa este una dintre cele mai importante și abundente molecule din Univers, alături de hidrogen și monoxid de carbon. Studiile anterioare„Detecting water in space and why it matters”, ox.ac.uk legate de Universul local și timpuriu au găsit o corelație între emisia de apă și emisia de praf în infraroșu îndepărtat. 

Cercetătorii au detectat în galaxie atât molecule de apă, cât și de monoxid de carbon

E posibil ca apa să fi fost un element mai întâlnit decât se credea în perioada Universului timpuriu, spun oamenii de știință. Pe lângă apă, cercetătorii au găsit și monoxid de carbon. Oxigenul și carbonul sunt elemente de primă generație. În formele lor moleculare de monoxid de carbon și apă, ele sunt cruciale pentru viață.

„Ce am descoperit nu este apă în formă lichidă, așa cum o vedem pe pământ. Este apă în formă gazoasă, precum alte gaze, ca monoxidul de carbon”, declară pentru Mindcraft Stories Sreevani Jarugula, astronoamă la Universitatea din Illinois și cercetătoarea principală a acestui studiu.

Jarugula afirmă că cercetătorii au folosit telescoape precum ALMA din Chile pentru a detecta aceste molecule. Ei s-au bazat pe teorie și pe experimentele realizate în laborator, pentru a afla frecvența la care se găsesc emisiile de apă sau monoxid de carbon.

„Deoarece Universul este în expansiune, frecvența aceasta se modifică, până când ajunge la noi, pe Pământ. Dacă știm cât de departe este galaxia, putem estima la ce frecvență se observă liniile de emisie moleculară și putem să țintim acele frecvențe folosind telescoape”, a mai spus Jarugula. 

Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)

SPT0331-58, galaxia în care s-a descoperit apa, este, de fapt, o grupare formată din două galaxii. Aceasta a fost văzută pentru prima oară de către oamenii de știință în 2017, când Universul avea doar 780 de milioane de ani (aproximativ 5% din vârsta sa actuală), iar primele stele și galaxii abia luau naștere. 

„Când galaxia a fost descoperită pentru prima oară, în 2017, am observat atomi ionizați, precum [CII] (carbon dublu ionizat) și [OIII] (oxygen triplu ionizat). Într-o analiză recentă, am targetat moleculele în această galaxie. Moleculele precum CO sunt obligatorii pentru hidrogenul gazos, care este combustibil pentru stele, deci ne transmite câte stele se formează”, spune Sreevani.

Poate exista viața așa cum o știm pe Pământ în galaxia îndepărtată?

Deși există apă, cercetătoarea afirmă că existența vieții în galaxia îndepărtată este imposibilă, din cauza condițiilor nefavorabile. „Viața așa cum o știm pe Pământ nu poate exista în condițiile extreme prezente în SPT0311-58. Momentan, oamenii de știință studiază pământul și planetele din galaxia noastră pentru a înțelege mai bine condițiile necesare formării vieții”, spune Jarugula.

Cercetătorii cred că cele două galaxii fuzionează, iar formarea rapidă de stele ar putea determina perechea să evolueze în două galaxii eliptice masive, precum cele observate în universul local. 

Jarugula mai spune că această descoperire este una esențială, deoarece ajută astronomii să afle noi detalii despre Univers.

„Există foarte puține galaxii ca SPT0311-58. Mai multe informații de acest gen ne vor ajuta să ne îmbunătățim teoriile, modelele și simulările, fapt ce ne va face să înțelegem cum s-au format galaxiile în Universul timpuriu”, spune Sreevani. Ea adaugă că această descoperire arată că a existat o formare abundentă de stele și molecule foarte devreme în Univers.

„Informațiile despre aceste galaxii timpurii ne ajută să înțelegem mai bine cum a evoluat structura Universului, de la cum era la câteva sute de milioane de ani după Big Bang, la ce vedem în jurul nostru acum, la aproximativ 13,7 miliarde de ani după Big Bang”, spune ea.

Acest articol a fost realizat în cadrul cursului „Comunicare în știință și tehnologie”, susținut de Andrada Fiscutean la Facultatea de Jurnalism și Științele Comunicării, Universitatea din București.