Σε μια νέα ανακάλυψη προχώρησαν αστρονόμοι καθώς βρέθηκε μια νέα σφαίρα σύμπαντος με μια εξαιρετικά μεγάλη δεξαμενή νερού.
Συγκεκριμένα, έχει τόσο νερό όσο 100 τρισεκατομμύρια φορές όλοι οι ωκεανοί της Γης και βρίσκεται γύρω από ένα ενεργό κβάζαρ που ονομάζεται APM 08279+5255 σε απόσταση περίπου 12 δισεκατομμυρίων ετών φωτός.
Η υπερμεγεθής τρύπα στο κέντρο της Γης
Το APM 08279+5255 δεν είναι ένα τυπικό κβάζαρ. Πρόκειται για υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του ζυγίζει 20 δισεκατομμύρια ήλιους, κατατάσσοντάς το έτσι στα ισχυρότερα γνωστά αντικείμενα του σύμπαντος. Η μαύρη τρύπα έχει μια τεράστια ποσότητα υδρατμών, η οποία εκτείνεται σε απόσταση αρκετών εκατοντάδων ετών φωτός. Η παραγωγή ενέργειας του κβάζαρ είναι ισοδύναμη με αυτή που παράγεται από 1 τρισεκατομμύριο ήλιους και τροφοδοτεί το αέριο, τη σκόνη και οτιδήποτε άλλο πέφτει μέσα στην τρύπα.
Αυτό που είναι ακόμη πιο εκπληκτικό σε αυτό το εύρημα είναι η ποσότητα των υδρατμών. Ο Γαλαξίας μας ενώ περιέχει μόνο 4000 φορές λιγότερο αέριο νερό, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου υπάρχει σε παγωμένη μορφή. Η παρουσία αυτής της τεράστιας συγκέντρωσης νερού στο APM 08279+5455 υποδηλώνει την ύπαρξη ενός περιβάλλοντος ικανού να θερμάνει το αέριο που περιβάλλει το κβάζαρ σε ακραίες ακτίνες Χ και υπέρυθρες ακτινοβολίες, καθιστώντας έτσι το αέριο θερμό και πυκνό.
Η ανακάλυψη των υδρατμών παρέχει νέες γνώσεις για τα πρώιμα περιβάλλοντα των κβάζαρ και την ανάπτυξη των μαύρων οπών.
Η ανακάλυψη υδρατμών σε αυτό το μακρινό κβάζαρ σχετίζεται όχι μόνο με το ίδιο το κβάζαρ αλλά και με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες τέτοιων αντικειμένων. Από αστρονομική άποψη, το νερό συνήθως κατατάσσεται στην κατηγορία των δευτερευόντων μορίων, ωστόσο είναι πολύ χρήσιμο για τον προσδιορισμό των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων, όπως η θερμοκρασία και η πίεση του αερίου. Παρόλο που η θερμοκρασία του αερίου που περιβάλλει το κβάζαρ εξακολουθεί να είναι αρκετά χαμηλή, περίπου στους μείον 63 βαθμούς Φαρενάιτ, είναι πολύ πιο θερμό και πιο πυκνό από αυτό που συνήθως συναντάται σε τύπους γαλαξιών όπως ο Γαλαξίας μας.
Η ανίχνευση των υδρατμών στο μετατοπισμένο προς το ερυθρό κβάζαρ βρίσκει τη σημασία της καθώς υποδεικνύει τις πρώτες εποχές στο σύμπαν σε μια μετατόπιση προς το ερυθρό z= 3,9 σε ένα κβάζαρ ηλικίας μόλις 1,6 δισεκατομμυρίων ετών και βοηθά στην κατανόηση της εξέλιξης των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών. Στην περίπτωση αυτού του κβάζαρ, είναι επίσης ρεαλιστική η προοπτική να αυξηθεί το μέγεθος της μαύρης τρύπας έως και 6 φορές το σημερινό μέγεθος λόγω της διαθεσιμότητας αερίου. Οι αστροφυσικοί, ωστόσο, δεν γνωρίζουν αν η μαύρη τρύπα θα καταναλώσει όλο αυτό το αέριο ή αν κάποιο από αυτό θα μετατραπεί σε νέα αστέρια ή θα εκτοξευθεί από τον γαλαξία-ξενιστή του κβάζαρ.
Υδρατμοί σε κβάζαρ ανοίγουν τον δρόμο στη μελέτη της κοσμικής αυγής
Αυτή η τεράστια δεξαμενή νερού ανακαλύφθηκε χάρη στην ανάπτυξη πιο προηγμένης τεχνολογίας χιλιοστών και υποχιλιοστών. Στο υπομilliμετρικό παρατηρητήριο Caltech στη Χαβάη, παρατηρήθηκαν υδρατμοί σε ένα κβάζαρ σε μετατόπιση προς το ερυθρό με τη χρήση του φασματογράφου Z-Spec. Μεταγενέστερες παρατηρήσεις με το συμβολόμετρο Plateau de Bure και το CARMA επιβεβαίωσαν όχι μόνο την ύπαρξη αλλά και την τεράστια ποσότητα νερού που υπάρχει. Τέτοια όργανα, τα οποία είναι ελάχιστα διαθέσιμα εδώ και λίγο καιρό, είναι σημαντικά για τη διερεύνηση του νηπιακού σύμπαντος και της διαστολής του, ενώ μελλοντικά προγράμματα όπως το τηλεσκόπιο CCAT στοχεύουν σε ακόμη ευρύτερες μελέτες γαλαξιακής ανάπτυξης.
Η ανακάλυψη των γεγονότων σχετικά με την πρόσφατη εύρεση της μεγαλύτερης και πιο απομακρυσμένης δεξαμενής νερού στο σύμπαν ανοίγει μια νέα προοπτική για την κοσμική εξέλιξη σε αρχέγονα στάδια. Η μεγάλη περιοχή υδρατμών που υπάρχει γύρω από ένα κβάζαρ που οδηγείται από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Παρουσιάζει τον ακραίο πλούτο του μακρινού σύμπαντος και πώς υπάρχει χώρος για ακόμη μεγαλύτερη ανάπτυξη των μαύρων οπών. Υπό το πρίσμα της προόδου της τεχνολογίας, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να γίνουν περισσότερες ανακαλύψεις προς τη γνώση του πώς ξεκίνησε το σύμπαν και πώς έχει αλλάξει από τους αστρονόμους.
