Ученые ожидают встретить много странных вещей в темных окопах вселенной: ураганы темной материи, кричащие туманности черепа и галактики людоедов, медленно пожирающие друг друга, все являются нормой для нашего странного космоса.
Однако одна вещь, которую, как правило, не ожидают найти звездочники, - это незастроенная недвижимость.
В последнее время, уже в третий раз, астрономы работают в W.M. Обсерватория Кека на бездействующем вулкане Мауна-Кеа на Гавайях считает, что они определили огромное межзвездное газовое облако, которое, кажется, оставалось нетронутым на протяжении миллиардов лет развития Вселенной. Согласно предстоящему исследованию в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества», облако, обозначенное LLS1723, не содержит видимых следов каких-либо элементов, более тяжелых, чем водород, самого легкого из известных элементов и первого, который, как полагают, проникает во вселенную через несколько мгновений после Большой взрыв.
«Куда бы мы ни посмотрели, газ во вселенной загрязнен отходами тяжелых элементов от взрывающихся звезд», - говорит ведущий исследователь Фред Роберт, доктор философии. студент из Суинбернского технологического университета в Австралии, говорится в заявлении. «Но это конкретное облако кажется нетронутым, незагрязненным звездами даже через 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва».
Первые звезды Вселенной были сформированы из водорода и гелия; Любой другой элемент в периодической таблице происходит от реакций синтеза внутри звезд и рассеивается в космосе, когда эти звезды взрываются как сверхновые. Почему одиночное газообразное облако должно казаться не обремененным тяжелыми элементами, видимыми почти везде во вселенной, остается загадкой. Но для Роберта и его коллег «самое убедительное» объяснение состоит в том, что облако - это редкая временная капсула самых ранних минут вселенной, сохранившаяся со времен до того, как древние атомы водорода и гелия выковали первые звезды вселенной и, позже, остальные элементы в периодической таблице мы знаем сегодня.
Охота на пустых местах
Открытие команды отмечает только третье облако космического газа, которое, как полагают, совершенно не запятнано звездным материалом (то есть каждый элемент тяжелее гелия).
Первые две из этих загадок были обнаружены в 2011 году астрономом Микеле Фумагалли и его коллегами, которые также использовали телескоп на вершине горы обсерватории Кека. Согласно последующему докладу этой команды (опубликованному в журнале Science в 2011 году), эти два облака могли быть результатом странных и непоследовательных путей, по которым металл протекает через межзвездное пространство, и «могли быть лишь верхушкой айсберга» многих большая популяция незапятнанного пространства между галактиками.
Роберт и его коллеги были заинтригованы находками и вскоре приступили к миссии систематически проверять вселенную на наличие признаков более древних водородных облаков. Используя оптический телескоп обсерватории Кека (который считается одним из самых мощных в мире), команда нацелена на квазары - очень яркие объекты, которые образуются, когда частицы пыли и газа засасываются в сверхмассивные черные дыры почти со скоростью света. Команда выбрала 10 известных квазаров, которые ранее скрывались за низкометаллическими пылевыми облаками, подобно тем, которые Фумагалли и его коллеги определили в 2011 году.
Используя эти квазары в качестве космической подсветки для освещения газообразных теней перед ними, исследователи изучили точные длины волн света, излучаемого каждым облаком-мишенью. Они обнаружили, что только в одном облаке (наш друг, LLS1723) не было видимых следов каких-либо элементов, кроме водорода.
«Очевидно, что безметалловые облака, такие как LLS1723, могут быть совершенно нетронутыми межгалактическими газами - выжившими остатками ранней Вселенной, которые никогда не ... загрязнялись звездным мусором», - заключили авторы в своем исследовании.
Успех команды дает еще одно доказательство того, что космос может быть полон карманов безметаллового пространства, повторяющих самые ранние моменты вселенной - и теперь у будущих исследователей есть проверенная система для охоты и идентификации их.
Этот поиск вполне может стоить того. По словам Роберта и его коллег, понимание того, как облака, подобные LLS1723, могли так долго выживать без загрязнения тяжелыми металлами, - это вопрос, который потребует дальнейшего изучения ближайшей космической окрестности облака. Нахождение и изучение других чистых водородных участков космоса может также открыть новую информацию о том, как самые первые звезды вселенной образовались из безметаллового окружения. Как ни парадоксально, это одна история, которую ученые могут закончить, только найдя много ничего.
