У ранньому Всесвіті виявили молекули, які ніколи не знаходили раніше: чому це важливо

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Astronomy and Astrophysicals, астрономи виявили у двох галактиках, які були саме такими, якими їх побачили понад 12 млрд років тому, унікальну колекцію молекул. Деякі з них ніколи не виявляли в ранньому Всесвіті. Нові дані допомагають зрозуміти, як формувалися стародавні зірки, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені використовували радіотелескоп NOEMA для дослідження двох дуже давніх галактик і виявили в них дуже рідкісну колекцію з 13 молекул. Це найбільша колекція молекул, коли-небудь виявлених у галактиках на таких величезних відстанях. Хоча астрономи спостерігали за випромінюванням галактик, яке було випущено 12 млрд років тому, через розширення Всесвіту ці галактики наразі перебувають на відстані 20 млрд світлових років від Землі і продовжують віддалятися.

Одна з галактик під назвою APM 08279+5255 містить у своєму центрі квазар, тобто дуже активну надмасивну чорну діру. Друга галактика під назвою NCv1.143 є більш "нормальною". Найцікавіше, що, як з'ясували вчені, зірки в цих галактиках формуються з неймовірною швидкістю. Якщо точніше, то тут з'являється в 100 разів більше зірок, ніж створює Чумацький Шлях зараз.

Молекули, які виявили вчені:

• оксид вуглецю;
• моносульфід вуглецю;
• ціанорадикал (радикал — це молекула з неспареним електроном у зовнішній оболонці одного з атомів, що її складають);
• формильний катіон (катіон — це позитивно заряджений іон);
• ціанід водню;
• ізоціанід водню;
• оксид азоту;
• воду.

5 молекул ще ніколи не знаходили в ранньому Всесвіті, але тепер їх виявили:

• циклопропеніліден (високореактивна органічна молекула, яку також знайшли на супутнику Сатурна Титані);
• діазенілій (створений з молекулярного азоту та іона водню);
• радикали органічної молекули етиніл;
• радикали гідроксонію (створений з молекули води та йона водню);
• радикали метилідину (високореактивна органічна молекула).

Усі ці молекули зазвичай можна виявити в міжзоряному газі нашої галактики, і кожна з них надає інформацію про те середовище, в якому формуються зірки.

Учені називають дві стародавні галактики одними з найбільших виробників зірок, які коли-небудь існували у Всесвіті. Астрономи виявили, що понад 12 млрд років тому у Всесвіті існувала та сама хімія, яку можна побачити в сучасних галактиках.

Водночас учені вважають, що сила випромінювання деяких молекул, у поєднанні з екстремальними умовами в газі, що утворює зірки, двох галактик передбачає існування важкої початкової функції мас. Початкова функція мас описує, скільки зірок цієї маси можуть утворитися, причому зірки з малою масою зустрічаються набагато частіше, ніж зірки з великою масою. Важка початкова функція мас передбачає, що в ранньому Всесвіті могли утворитися більш масивні зірки, ніж сьогодні. Це може пояснити, чому галактики в ранньому Всесвіті яскравіші, ніж очікувалося (тобто вони мають дуже масивні та яскраві зірки).

Фокус уже писав про те, чому в космосі спостерігається дуже низька температура, якщо наше Сонце так сильно може нагрівати Землю.