Używając interferometrów radiowych Very Large Array w Nowym Meksyku i Plateau de Bure we francuskich Alpach, astronomowie znaleźli dużą ilość gazowego tlenku węgla towarzyszącego jednemu z najodleglejszych kwazarów.

Gaz należy do galaktyki, żywicielki kwazara, nazwanej J1148+5251 i odległej o 12,8 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Galaktykę tą widzimy teraz tak, jak wyglądała, gdy wszechświat miał 879 milionów lat, czyli galaktyka miała jedną szesnastą obecnego wieku.

Galaktyka przedstawia się nam dzisiaj w bardzo interesującej formie, gdyż położona jest w „bańce” zjonizowanego gazu o średnicy 30 milionów lat świetlnych w przestrzeni nie przezroczystego jeszcze dla światła wszechświata. I to właśnie światło gwiazd galaktyki spowodowało jonizację nieprzejrzystego gazu między gwizdnego. Wskazuje to, że obserwowana galaktyka jest prekursorem w kosmicznej historii.

Członek zespołu Chris Carilli z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) skomentował to odkrycie w ten sposób: „Odkrycie tak dużej ilości gazowego tlenku węgla, w tak dużej odległości i tak młodej galaktyce jest naprawdę zaskakujące. Oznacza to, że we wczesnej historii wszechświata, galaktyki miały duże złorza molekularnego gazu, z którego mogły powstawać nowe generacje gwiazd„.

Gazowy tlenek węgla, był już znajdowany w odległych galaktykach, ale nigdy wcześniej nie odkryto go w tak wczesnej w obiektach pochodzących z twz. ciemnej ery wszechświata.

„Atomy węgla i tlenu w gazie, który znaleźliśmy, powstały z pierwszych gwiazd, które uformowały się we wszechświecie” – skomentował astronom Fabian Walter z NRAO, jeden z autorów raportu z 24 lipca opublikowanego w „Nature”, opisującego obserwacje.

Cząsteczki tlenku węgla nie powstały podczas Wielkiego Wybuchu, ale powstawały podczas syntez termojądrowych zachodzących w jądrach gwiazd. Istnieją więc dopiero od około 850 milionów lat po wielkim wybuchu, kiedy pierwsza generacja gwiazd skończyla swe kosmiczne życie. Ekspolodujące supernowe i rozrzuciły powstałe w ich wnętrzu atomy gazu po wszechświecie. Po wybuchu, atomy oziębiały się i łączyły w molekuły tleneku węgla, kótry został teraz zaobserwowany przez astronomów.

Grupa naukowców odkryła więcej gazowego tlenku węgla niż 10 miliardów mas słońca. Sugeruje to, że molekuły tworzyły się o wiele szybciej i na większą skalę niż można było się tego spodziewać.

Carilli wyjaśnia: „Masa gazu zaobserwowana w galaktyce J1148+5251 jest porównywalna z masą gazu znajdującą się w obecnie dużych galaktykach. Zadziwiające jest, że gas skumulował się w tak krótkim czasie„.

Carilli i jego koledzy z zespołu badawczego chcą dalej wykorzystywać interferometry VLA i Plateau de Bure, a także przyłszły radio teleskop Atacama Large Millimeter Array (ALMA) w Chile do kontynuowania badań tego i kilku następnych odległych kwazarów, aby dowiedzieć się więcej o wczesnym wszechświecie.