Voorstelling van de quasar ULAS J1120+0641, waar zich een zwart gat van twee miljard zonsmassa bevindt. Credit: ESO/M. Kornmesser
Australische sterrenkundigen hebben door waarnemingen metr de Very Large Telescope (VLT) in Chili geconstateerd dat er in het vroege heelal (zo’n 13 miljard jaar geleden) in een relatief korte periode een sterke toename was van warm koolstof – in nog geen 300 miljoen jaar vervijfvoudigde de hoeveelheid warm koolstof. Het team van sterrenkundigen, dat onder leiding stond van Rebecca Davies (ASTRO 3D van de Swinburne Universiteit in Australië) denkt dat de toename gerelateerd is aan de processen die gaande waren in het tijdperk in dat vroege heelal dat bekend staat als de ‘Epoch of Reionization‘. In die periode ontstonden de eerste sterren en die produceerden ook als eerste koolstof, een element dat niet tijdens de oerknal is gevormd (toen ontstonden alleen de lichtste elementen waterstof, helium en lithium). Het waren die eerste sterren die met hun sterke UV-straling de rondom aanwezige neutrale gassen opwarmden én (re-)ioniseerden.
Credit: The ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions
Wat de Australiërs echter zagen was ook een omgekeerde trend: de hoeveelheid koud koolstof nam juist af. Dit wijst er volgens hen op dat er twee verschillende fasen kunnen zijn in de evolutie van de koolstof: een snelle stijging terwijl reïonisatie plaatsvindt, gevolgd door een afvlakking. De sterrenkundigen hebben de resultaten behaald dankzij 250 uur waarnemen van 42 ver verwijderde quasars met de X-shooter spectrograaf verbonden aan de 8 meter VLT van de ESO in Chili. Het licht van die quasars passeert onderweg naar de aarde gaswolken en die passage laat spectraallijnen achter die met een instrument als de X-shooter geïdentificeerd kunnen worden, zodat men meer te weten komt over de toestand van die gaswolken. koolstof is één van de bouwstenen voor het ontstaan van leven, dus onderzoek aan dit element is ook goed voor het onderzoek aan het ontstaan van leven in het heelal.
Meer informatie vind je in het vakartikel van Rebecca Davies et al, Examining the Decline in the C~IV Content of the Universe over 4.3 = z = 6.3 using the E-XQR-30 Sample, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023).
Bron: Phys.org.
We kunnen nu reeds 13 miljard jaar ver kijken in het heelal. Voor iedere seconde hiervan is er dus een afstand van 300.000 kilometer. Heeft het heelal wel afmetingen ?
Hoi Etienne, die vraag is vaker hier voorbij gekomen. Onderscheid wordt gemaakt in het waarneembare heelal, dat naar schatting bijna 94 miljard lichtjaar groot is, en het totale heelal, waarvan de afmeting niet bekend is.