Αστρονόμοι βρίσκουν νερό σε γαλαξία 11 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας

Πηγή: PhysOrg, 17 Δεκεμβρίου 2008

Μέχρι σήμερα, η πλέον απομακρυσμένη περιοχή που είχε βρεθεί νερό ήταν σε 7 δισεκατομμύρια έτη φωτός περίπου από τη Γη. Η νέα ανακάλυψη δείχνει ότι το νερό ήταν συνηθισμένο σε γαλαξίες ακόμα και στις απαρχές του σύμπαντος.

Το φάσμα απορρόφησης του φωτός σε ραδιοσυχνότητες από ένα μακρινό κβάζαρ δείχνει την παρουσία νερού. Η υπέρυθρη εικόνα στο υπόβαθρο είναι του κβάζαρ MG J0414+0534 και τραβήχτηκε από το Hubble.  Το κβάζαρ εμφανίζεται 'διαχωρισμένο' σε τέσσερα τμήματα εξ αιτίας του γαλαξία που είναι σε πρώτο πλάνο (το διάχυτο αντικείμενο στο κέντρο της εικόνας), γιατί παίζει το ρόλο του βαρυτικού φακού. Έτσι, ισχυροποιείται το σήμα κατά ένα παράγοντα 35. Το ένθετο με τον γαλαξία M87 δείχνει πως το κβάζαρ μπορεί να φαίνεται από κοντά.
 

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το ραδιο τηλεσκόπιο των 100 μέτρων στο Effelsberg της Γερμανίας, και το Πολύ Μεγάλο Δίκτυο (VLA) στο Νέο Μεξικό για να εντοπίσουν την χημική υπογραφή των μορίων του νερού σε ένα γαλαξίας, που ονομάζεται MG J0414 +0534. Τα μόρια του νερού φαίνεται να βρίσκονται στο κέντρο του γαλαξία, εκεί όπου βρίσκεται μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα - λέγεται κβάζαρ - και εκτινάσσει τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας καθώς η ύλη πέφτει μέσα της. Τα μόρια του νερού βρίσκονται σε νέφη από σκόνη και αέριο τα οποία τροφοδοτούν τη μαύρη τρύπα, και φαίνεται ότι ενισχύουν τα ραδιοκύματα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Οι ενισχυμένες ραδιοσυχνότητες αποτελούν το γνωστό φαινόμενο MASER, που είναι το ραδιαφωνικό ισοδύναμο ενός λέιζερ.

Τα μόρια των υδρατμών δρουν σαν τεράστια μέηζερ, δηλαδή σαν συσκευές ενίσχυσης των ραδιοκυμάτων σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Τα μόρια του νερού συγκρούονται με άλλα σωματίδια και εκπέμπουν την πρόσθετη ενέργεια που έχουν στο μεταξύ αποκτήσει, με τη μορφή μικροκυμάτων. Παράλληλα, αναγκάζουν και άλλα μόρια να εκπέμψουν μικροκύματα στην ίδια συχνότητα, ενισχύοντας έτσι το τελικό σήμα.

Τέτοια μέηζερ, σύμφωνα με τους αστρονόμους, ήσαν πολύ πιο κοινά στην αρχική φάση του σύμπαντος από ό,τι τώρα.

Αν και η ανακάλυψη νερού σε ένα μακρινό γαλαξία δεν μας λέει αν οι πλανήτες στο γαλαξία αυτό έχουν κι αυτά νερό, όταν ψάχνουμε για σημάδια της ζωής πέρα από τη Γη, είναι πάντα ένα καλό σημάδι η ανακάλυψη του αγαπημένου μορίου της ζωής.

Ο γαλαξίας αυτός είναι πολύ μακριά, και τον βλέπουμε όπως ήταν όταν το σύμπαν ήταν περίπου στο 1/6 της σημερινής του ηλικίας. Σε αυτή την απόσταση, θα έπρεπε κανονικά να είναι πολύ σκοτεινός για να το δει κάποιος, αλλά δεν ήταν χάρις τη βοήθεια ενός κοσμικού μεγεθυντικού φακού που ονομάζεται βαρυτικός φακός. Το τρικ της βαρύτητας, που πρώτος πρόβλεψε ο Αϊνστάιν, συμβαίνει όταν ένας μεγάλος γαλαξίας - σε πρώτο πλάνο - μεταξύ της Γης και του μακρινού αντικειμένου, κάμπτει τις ακτίνες του μακρινού κβάζαρ, δημιουργώντας έτσι πολλαπλές μεγεθυσμένες εικόνες του μακρινού αντικειμένου που μπορούμε να τις δούμε.

Η αστρονόμος Violette Impellizzeri στη Βόννη της Γερμανίας, δήλωσε ότι το κοσμικό τηλεσκόπιο μείωσε τον χρόνο που χρειάζεται για την ανίχνευση του νερού κατά ένα παράγοντα της τάξης του 1000.

Το πόρισμα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, δείχνει ότι οι αναγκαίες συνθήκες για να σχηματιστούν μόρια νερού και να επιβιώσουν υπήρχαν ήδη 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang.

"Επειδή τα masers με νερό προκύπτουν κοντά στους πυρήνες των γαλαξιών, αυτό μας ανοίγει νέες δυνατότητες για τη μελέτη των υπερβαρέων μαύρων οπών σε μια εποχή όπου σχηματίζονταν οι γαλαξίες." λέει η Impellizzeri. "Επίσης, δημιουργεί ευκαιρίες για έρευνα νερού και σε άλλους απομακρυσμένους γαλαξίες με τα σημερινά τηλεσκόπια καθώς και με την επόμενη γενιά των ραδιοτηλεσκοπίων. Τώρα γνωρίζουμε πως το νερό είναι εκεί έξω."