Czy Wszechświat jest starszy niż dotychczas przypuszczano?

Satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM - Newton wychwycił promieniowanie X, które podróżowało do nas przez 13,5 miliardów lat. Analiza tego światła wykazała, że Wszechświat może być starszy niż uprzednio myślano lub też wczesny Wszechświat zaśmiecany był przez tajemnicze i do tej pory nieodkryte 'fabryki żelaza'.

Norbert Schartel z ESA i jego współpracownicy z Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik w Niemczech stwierdzili obecność żelaza w bardzo odległym obiekcie APM 8279+5255 w ilości dużo większej niż ktokolwiek mógłby się spodziewać. Obiekt ten jest kwazarem, czyli młodą galaktyką, której region centralny jest niebywale jasny z powodu gazu, który promieniuje spadając na gigantyczną czarną dziurę.

Kwazar APM 8279+5255 znajduje się w odległości 13,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Naukowcy podając taką odległość opierają się na zjawisku redshiftu światła (przesunięcie ku czerwieni), który spowodowany jest rozszerzaniem się Wszechświata. Wyemitowana przez źródło fala o danej długości przesunięta jest w stronę dłuższych fal (jest rozciągnięta), a wielkość tego przesunięcia jest miarą odległości do źródła.
Dane z XMM - Newton pokazały, że w obserwowanym kwazarze jest 3 razy większa względna obfitość żelaza niż w  Układzie Słonecznym.

Żelazo uwalniane jest w czasie eksplozji gwiazd a naukowcy uważają, że jego ilość zwiększa się stopniowo w czasie. Układ Słoneczny uformował się około 5 miliardów lat temu, więc powinien zawierać więcej żelaza niż obserwowany kwazar, który powstał ponad 13,5 miliarda lat temu. Dlatego fakt, że kwazar zawiera 3 razy więcej żelaza niż Słońce jest zadziwiający.

Jedno z możliwych wytłumaczeń jest takie, że astronomowie błędnie wybrali sposób pomiaru odległości we Wszechświecie opierając go o pomiar redshiftu. Wówczas niemal wszystkie przeliczenia redshiftu na odległość i na wiek obiektów byłby błędny. Fred Jansen, naukowiec z projektu XMM - Newton z ESA, wyjaśnia, że może to oznaczać konieczność pisania na nowo podręczników. "Gdy studiujesz ewolucje Wszechświata, jednym z podstawowych praw jest możliwość powiązania redshiftu z wiekiem obiektu. Odrębna możliwość wyjaśnienia tych obserwacji jest taka, że w redshiftcie jaki obserwujemy Wszechświat jest starszy niż myślimy."

Według Jansena, jeśli interpretacja Wszechświata starszego niż się sądziło jest błędna, istnieje jeszcze jedna, dziwniejsza możliwość. Gdzieś we wczesnym Wszechświecie musiały istnieć nieodkryte 'fabryki żelaza', które produkowały ten metal w nieznany nam sposób. To zrozumiałe, że Jansen jest ostrożny mówiąc "Uważam, że jest to mało prawdopodobne wytłumaczenie."

Jeśli te tajemnicze obiekty istnieją, to być może odkryje je XEUS, który będzie w stanie obserwować pierwsze powstałe galaktyki. XEUS należy do następnej generacji satelitów czułych na promieniowanie X, a jego wystrzelenie ESA przewiduje na przyszłe dziesięciolecie.

W październiku tego roku ESA wystrzeli satelitę INTEGRAL czułego w zakresie fal gamma (krótkofalowa część fal X). INTEGRAL będzie obserwować eksplodujące gwiazdy, aby zbadać proces powstawania pierwiastków chemicznych i być może uda mu się wytłumaczyć anomalne obserwacje żelaza.

Artykuł dotyczący przedstawionych analiz będzie opublikowany 10 lipca br. w Astrophysical Journal Letters, Vol. 573, L77. Autorzy: G. Hasinger i S. Komossa z Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik oraz N. Schartel z European Space Agency.

O innych dokonaniach satelity XMM - Newton pisaliśmy w kwietniu br.: ESA odkryła czarną dziurę...

Artystyczna wizja nowego 'zunifikowanego modelu' dla różnego rodzaju aktywności kwazarów
Widmo kwazara APM 08279+5255 ukazujące ślady chmur pierwiastków żelaza

15 lipca 2002
Źródło | K.Zawada

Liczba odsłon: 988