Astronomer har hittil hittil de fjerneste tegn på vann i universet. Strålingen fra vannmasseren ble avgitt da universet bare var rundt 2,5 milliarder år gammelt, en femtedel av dets nåværende alder. "Strålingen som vi oppdaget, har tatt 11,1 milliarder år å nå jorden, sier Dr. John McKean fra Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON). "Men fordi universet utvidet seg som en oppblåsende ballong i den tiden, og som strekker ut avstandene mellom punktene, er galaksen der vannet ble oppdaget omtrent 19,8 milliarder lysår unna."
Vannutslippet blir sett på som en maser, der molekyler i gassen forsterker og avgir stråler av mikrobølgestråling på omtrent samme måte som en laser avgir lysstråler. Det svake signalet er bare detekterbart ved bruk av en teknikk som kalles gravitasjonslinsering, hvor tyngdekraften til en massiv galakse i forgrunnen fungerer som et kosmisk teleskop, bøyer og forsterker lys fra den fjerne galaksen for å lage et kløverbladmønster av fire bilder av MG J0414 + 0534. Vannmaskeren var bare påvisbar i de lyseste to av disse bildene.
"Vi har observert vannmasseren hver måned siden oppdagelsen og sett et jevnt signal uten noen tydelig endring i hastigheten på vanndampen i dataene vi har oppnådd så langt, sa McKean. "Dette sikkerhetskopierer vår spådom om at vannet finnes i strålen fra det supermassive sorte hullet, i stedet for den roterende gassskiva som omgir det."
Selv om teamet siden den første oppdagelsen har sett på fem flere systemer som ikke har hatt vannmaskere, tror de at det er sannsynlig at det er mange flere lignende systemer i det tidlige universet. Undersøkelser av nærliggende galakser har funnet at bare rundt 5% har kraftige vannmaskere assosiert med aktive galaktiske kjerner. I tillegg viser studier at svært kraftige vannmaskere er ekstremt sjeldne sammenlignet med deres mindre lysende kolleger. Vannmakeren i MG J0414 + 0534 er omtrent 10.000 ganger sollysens lyshet, noe som betyr at hvis vannmakere var like sjeldne i det tidlige universet, ville sjansene for å oppdage denne oppdagelsen være usannsynlig.
“Vi fant et signal fra en virkelig kraftig vannmaskin i det første systemet som vi så på ved hjelp av gravitasjonslinseteknikken. Fra det vi vet om overflod av vannmakere lokalt, kunne vi beregne sannsynligheten for å finne en vannmasser like kraftig som den i MG J0414 + 0534 til å være en million million fra en enkelt observasjon. Dette betyr at overfloden av kraftige vannmakere må være mye høyere i det fjerne universet enn det som finnes lokalt, fordi jeg er sikker på at vi bare ikke er så heldige! ” sa Dr. McKean.
Oppdagelsen av vannmaskeren ble gjort av et team ledet av Dr. Violette Impellizzeri ved bruk av 100-meter Effelsberg radioteleskop i Tyskland i løpet av juli til september 2007. Oppdagelsen ble bekreftet av observasjoner med den utvidede Very Large Array i USA i september og oktober 2007. Teamet inkluderte Alan Roy, Christian Henkel og Andreas Brunthaler, fra Max Planck Institute for Radio Astronomy, Paola Castangia fra Cagliari Observatory og Olaf Wucknitz fra Argelander Institute for Astronomy ved Bonn University. Funnene ble publisert i Nature i desember 2008.
Teamet analyserer nå data med høy oppløsning for å finne ut hvor nær vannmaskeren ligger til det supermassive sorte hullet, noe som vil gi dem ny innsikt i strukturen i sentrum av aktive galakser i det tidlige universet.
"Denne oppdagelsen av vann i det tidlige universet kan bety at det er en større overflod av støv og gass rundt det supermassive sorte hullet i disse epokene, eller det kan være fordi de sorte hullene er mer aktive, noe som fører til utslipp av mer kraftige jetfly som kan stimulere utslipp av vannmasser. Vi vet absolutt at vanndampen må være veldig varm og tett for at vi skal kunne observere en maser, så akkurat nå prøver vi å finne ut hvilken mekanisme som fikk gassen til å være så tett, ”sa Dr. McKean.
McKean presenterte teamets funn på European Week of Astronomy and Space Science i Storbritannia denne uken.
Kilde: RAS
