در عالم آغازین
کربن، عنصری فراوان در نخستین سال های پیدایش عالم بوده است.
گروی از اختر شناسان پژوهشگر، از دانشگاه اهیمه و کیوتر در ژاپن، یک خط نشری کربن (CIV 9/ 154نانومتر) را با موفقیت در طیف دورترین کهکشان رادیویی شناخته شده در عالم آغازین شناسایی کردند. این گروه با بهره گیری از دوربین و طیف نگار اجرام کم نور (FOCAS) سوار بر تلسکوپ سوبارو کهکشان رادیویی 2201-0924 TN-J را، که 5/ 12میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، رصد کردند و توانستند نسبت اجزای سازنده ی آن را برای نخستین بار اندازه گیری کنند. تحقیقات آن ها درباره ی خط کربن آشکار شده حاکی از آن است که مقادیر قابل توجهی کربن در 5/ 12 میلیارد سال پیش، یعنی تقریبا یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ، موجود بوده است. کربن مولکولی ضروری برای حیات به شمار می آید و شاید درک ترکیبات سازنده ی عالم نخستین به ما در یافتن منشأ حیات کمک کند. این کشف مهم به درک ما از تکامل شیمی عالم کمک می کند و سرنخ هایی درباره ی ماهیت شیمیایی انسان، که از عناصر گوناگونی مانند کربن و اکسیژن تشکیل شده است، به ما می دهد.
پاسخ در ستاره هایی نهفته است که در آسمان شب می درخشند. پدیده ی انفجار ابونواختری و همجوشی هسته ای درون ستاره ها موجب این گوناگونی عناصر موجود در عالم شده است. غنی سازی شیمیایی عالم در جریان تولد و مرگ تعداد بی شماری از ستاره ها در مقیاس زمانی کیهانی به وقوع پیوسته است. درک تکامل شیمیایی عالم رازهای فراوانی را از تکامل خود عالم و منشأ شیمیایی بدن انسان فاش می سازد.
اخترشناسان برای بررسی تکامل شیمیایی عالم، میزان فلزات را در اجرام آسمانی در انتقال به سرخ های گوناگون اندازه گیری کردند. همان طور که اشاره شد، در علم نجوم به هر یک از عناصر سنگین تر از هیدروژن و هلیوم فلز می گوییم. انتقال به سرخ نیز میزان کشیده شدن هر طول موج را بر اثر انبساط عالم بیان می کند هر چه انتقال به سرخ کهکشان (z) بیشتر باشد، یعنی به لحاظ زمانی و مکانی دورتر است. به این ترتیب سنجش طیف کهکشان هایی با انتقال به سرخ بیشتر اطلاعاتی درباره ی میزان فلزات در عالم نخستین را در دسترس ما قرار می دهد. کهکشان های رادیویی به ویژه اجرام مناسبی برای چنین سنجش هایی به شمار می آیند زیرا هم در نور مرئی و هم در طول موج رادیویی درخشان اند.
این گروه تحقیقاتی تلاش خود را روی اندازه گیری میزان فلز در کهکشانی رادیویی در انتقال به سرخی بیش از آنچه که در گذشته انجام شده بود، متمرکز کردند. گرچه آنها در تحقیقات پیشین خود میزان فلزات را در کهکشان های رادیویی با انتقال به سرخ هایی کمتر از چهار اندازه گیری کرده بودند، یافته های شان نشان می داد که دوره اصلی تکامل فلزات شاید حتی در انتقال به سرخ های بیشتر و در زمانی بسیار کهن رخ داده باشد. بنابراین، رصدهای خود را روی کهکشان 2201-0924 TN Jمتمرکز کردند که دورترین کهکشان رادیویی شناخته شده است؛ این کهکشان انتقال به سرخی بیش از 5 دارد (19/ 5 = Z) و در فاصله ای 5/ 12 میلیارد سال نوری از ما واقع است.
آشکار سازی خط نشری کربن در طیف این کهکشان اولیه فرضیه های محققان را درباره ی فراوانی فلزات در عالم نخستین در بیش از 5/ 12 میلیارد سال پیش و در انتقال به سرخی بیش از 5 تأیید کرد. این تحقیق دریچه ای را برای بررسی های آینده درباره ی میزان فلزات در کهکشان های عالم آغازین با انتقال به سرخی بیش از 5 می گشاید.
برگرفته از مجله نجوم شماره 213