Przejdź do treści

Nowe badania nad pochodzeniem żelaza

Obserwatorium La Silla w Chile

Nowy spektrograf bliskiej podczerwieni o wysokiej rozdzielczości, WINERED (warm near-infrared high-resolution spectrograph), jest przydatny w ocenie zawartości metali we wczesnym Wszechświecie. Pozwala on obserwować ciała niebieskie, takie jak kwazary, sprzed miliardów lat. Może pomóc odpowiedzieć na pytania nie tylko o pochodzenie metali we Wszechświecie, ale także samych gwiazd.

Żelazo stanowi jeden z najważniejszych pierwiastków dla życia, jakie znamy, a także dla technologii, zarówno współczesnych, jak i tych pierwotnych, które ukształtowały historię ludzkości. Nadal jednak szczegóły pochodzenia żelaza czy innych ważnych metali, takich jak choćby magnez, pozostają niejasne. Badania na tym polu wiążą się także z początkami pierwszych gwiazd, tych, które zabłysły kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Hiroaki Sameshima z Instytutu Astronomii Uniwersytetu w Tokio i jego zespół zdecydowali, że do tych badań potrzebny jest nowy przyrząd. Ze względu na ograniczenia sprzętowe poprzednie obserwacje, służące zebraniu danych potrzebnych do badań w tej dziedzinie, skupiały się głównie na pobliskich starych gwiazdach. To jednak dawało astronomom informacje jedynie o naszej własnej Galaktyce. Nowy przyrząd o zwiększonej czułości na bliską podczerwień umożliwia obserwacje dalekich kwazarów, które emitowały światło już gdy Wszechświat miał jedynie 2,5 miliarda lat.

Montując WINERED na dużym teleskopie, możemy patrzeć dalej w przeszłość, bo możemy obserwować bardziej odległe, starsze ciała niż w poprzednich badaniach. Możemy teraz widzieć szczegóły kwazarów które mają ponad 10 miliardów lat – mówi Sameshima. WINERED jest szczególnego typu spektrografem, potrafi czytać sygnatury chemiczne obecne w świetle odległych obiektów. Ujawnił nam ślady żelaza i magnezu w świetle tych kwazarów i pozwolił nam obliczyć zawartość tych pierwiastków w czasie, gdy Wszechświat był znacznie młodszy, niż pozwalały na to wcześniejsze badania.

Spektroskopia w bliskiej podczerwieni została przeprowadzona z Obserwatorium La Silla w Chile, spektrograf WINERED zamontowano na New Technology Telescope. Do zalet tego przyrządu należy między innymi brak konieczności schładzania całej optyki ze względu na to, że w bliskiej podczerwieni tło termiczne jest pomijalne w porównaniu z szumem od systemów odczytu, wysoka rozdzielczość spektralna, duża czułość i możliwość przenoszenia.

Teraz, gdy naukowcy mają nową metodę, służącą dokładnemu badaniu zawartości metali we wczesnym Wszechświecie, wyzwaniem jest poprawa technologii i poszerzenie jej zasięgu, by można było zebrać więcej danych. Z poprawionymi danymi astronomowie mogą tworzyć teorie wyjaśniające pochodzenie metali, w tym także żelaza w naszej krwi.

Więcej informacji:

 

Źródło: University of Tokyo

Opracowanie: Gabriela Opiła

 

Na zdjęciu: Obserwatorium La Silla w Chile, gdzie spektrograf został zamontowany na 3,58-metrowym teleskopie. Źródło: European Southern Observatory/B. Tafreshi.

Reklama