Ученые нашли кислород в галактике, расположенной в 13 миллиардах световых лет о нас

Группа исследователей на днях объявила об обнаружении кислорода в галактике, которая находится в 13,1 миллиарда световых лет от нас. Как отмечают ученые, это самая дальняя точка, где был обнаружен кислород в космосе. Кроме того, исследователи выдвигают предположение, согласно которому именно здесь мог появиться первый кислород в ранней Вселенной.

Перед тем как прийти к таким выводам, группа исследователей из Национальной астрономической обсерватории Японии и числа японских университетов проанализировала данные наблюдений обсерватории ALMA («Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона»).

Около четырех лет назад ученые обнаружили галактику SXDF-NB1006-2. С тех пор они пытались определить составляющие ее химические элементы. О своих открытиях они поделились на страницах журнала Science.

Как и ожидалось, в этой галактики имеется водород. Однако больше ученых заинтересовала возможность наличия здесь кислорода, который, как они надеялись, мог бы предоставить ключевую информацию о том, как здесь формировались химические элементы. Если бы в ней содержался кислород, то, согласно компьютерным моделям галактики, скорее всего, он проходил бы процесс повторной космической ионизации, когда космическое излучение ионизирует облака газа. При процессе повторной ионизации происходили бы и очень яркие вспышки света, как это можно видеть на видео, где показан таймлапс процесса симуляции ионизации протяженностью в несколько миллионов лет.

Так как вспышки в таком случае получаются очень яркие, ученые надеялись, что даже на дистанции 13,1 миллиарда световых лет этот процесс будет замечен обсерваторией ALMA. И ожидания их действительно оправдались: ALMA заметила вспышку, свидетельствующую о наличии здесь кислорода!

Конечно же, следует понимать, что найденный кислород не имеет ничего близкого с тем кислородом, которым мы дышим сегодня. Кроме того, его не так много, как вы могли подумать сразу. Его запас в этой галактике просто крошечный. Его здесь даже меньше, чем одна десятая кислорода, имеющегося у Солнца. И все же большее значение здесь имеет сам возраст этого кислорода.

«Весьма вероятно, что кислород там представлен очень малыми запасами, так как Вселенная на тот момент была еще очень молодой и еще не могла похвастаться серьезным звездообразованием», — говорит соавтор исследования Наоки Йосида из Токийского университета.

«Наши подсчеты показывают, что запаса кислорода там меньше одной десятой того, что имеется у нашего Солнца».

Процесс повторной ионизации кислорода и водорода. Фото ALMA

На Земле наличие кислорода прочно связано с возможностью жизни. Особенно нашего вида. Поэтому обнаружение кислорода в далекой-далекой галактике так или иначе повышает шансы на наличие жизни в этом месте. Какой именно жизни — элементарной или вполне развитой для космических колонизаций — вопрос уже другой. Но этот кислород не является тем, чем мы, например, могли бы с вами дышать.

«Обнаруженный кислород на самом деле представляет собой дважды ионизированные атомы кислорода, а не молекулы кислорода, которыми мы с вами дышим», — говорит ведущий исследователь Акио Иноэ из японского Университета Сангио в Осаке.

«Другими словами, мы бы не смогли дышать кислородом, находящимся в 13,1 миллиарда световых лет, даже если бы там находились».

Художественное представление процесса ионизации кислорода в галактике SXDF-NB1006-2

Но даже несмотря на то, что этот кислород не может поддерживать ту жизнь, о которой мы знаем, согласно Иноэ, его открытие продвигает нас ближе к решению одного очень важного вопроса: где же и когда же именно кислород появился во Вселенной?

«Атомы кислорода, который мы нашли, это, вероятно, вообще один из тех типов кислорода, первым появившийся во Вселенной, ведь до Большого взрыва его не было вовсе. И вообще, все элементы тяжелее лития производятся внутри звезд и разбрасываются по Вселенной при их гибели», — говорит Иноэ.

«Кислород и другие элементы образуют частицы пыли, из которых впоследствии формируются планеты и, возможно, жизнь. Если все так и есть, то наша находка показывает истоки это кислорода, одного из важнейших элементов жизни для людей в этой Вселенной».

Распространение кислорода и его реионизация

Теперь, когда ученые подтвердили наличие кислорода в далекой галактике, следующим шагом для них станет решение вопроса о том, как кислород распространяется за пределы этой галактики. Получив такую информацию, они надеются понять еще больше о важности наличия кислорода в нашей Вселенной.