Stellen Sie sich ein Wasserreservoir vor, das so groß ist, dass es enthält 140 Billionen Mal mehr Wasser als alle Ozeane der Erde zusammen. Die erstaunliche Entdeckung wurde von Astronomen gemacht, die das größte und am weitesten entfernte Wasserreservoir identifiziert haben, das jemals im Universum entdeckt wurde. Diese gigantische Wassermasse umgibt einen Quasar, der sich in schwindelerregender Entfernung von unserem blauen Planeten befindet.
Matt Bradford, Forscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA, unterstreicht die Bedeutung dieser Entdeckung: „Die Umgebung dieses Quasars ist einzigartig und produziert diese kolossale Wassermasse. Dies ist ein weiterer Beweis dafür, dass Wasser im Universum allgegenwärtig war, selbst in den ältesten Zeiten.“ Diese Aussage relativiert unser Verständnis der Verteilung von Wasser im Kosmos und seiner Rolle bei der Entwicklung des Universums.
Der fragliche Quasar mit der Bezeichnung APM 08279+5255 beherbergt ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse, die 20 Milliarden Sonnen entspricht. Dieses kosmische Monster erzeugt phänomenale Energie, vergleichbar mit der von tausend Billionen Sonnen. Das Vorhandensein einer solchen Menge Wasser um diesen Quasar wirft viele Fragen über die Mechanismen der Bildung und Verteilung von Wasser im frühen Universum auf.
Wasser, ein wichtiger Zeuge der kosmischen Geschichte
Wasserdampf spielt als Prüfgas eine entscheidende Rolle und liefert wertvolle Informationen über die Natur von Quasaren und ihrer Umgebung. Im Fall von APM 08279+5255 erstreckt sich dieser Dampf über einen Gasbereich von mehreren hundert Lichtjahren Durchmesser. Diese Verteilung deutet darauf hin, dass der Quasar das umgebende Gas mit Röntgen- und Infrarotstrahlung umhüllt und so einzigartige Bedingungen hinsichtlich Temperatur und Dichte schafft.
Obwohl die Gastemperatur eiskalte -63°C erreicht, bleibt sie bestehen fünfmal höher und 10 bis 100 mal dichter als in typischen galaktischen Umgebungen. Diese außergewöhnlichen Bedingungen bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, die physikalischen Prozesse zu untersuchen, die in der Frühzeit des Universums ablaufen.
Die Analyse von Wasserdampf und anderen Molekülen wie Kohlenmonoxid legt nahe, dass genügend Gas vorhanden ist, um das Schwarze Loch zu befeuern, bis es seine sechsfache Größe erreicht. Das Schicksal dieses Gases bleibt jedoch ungewiss:
- Es könnte zu neuen Sternen verdichten
- Es könnte durch die mächtigen Kräfte, die im Spiel sind, aus dem Quasar geschleudert werden
- Es könnte zum weiteren Wachstum des zentralen Schwarzen Lochs beitragen
Eine internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit
Die Entdeckung dieses riesigen Wasserreservoirs ist das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit mehrerer Forschungsteams. Die ersten Beobachtungen begannen 2008 mit der Verwendung von „Z-Spec“ am Submillimeter-Observatorium des California Institute of Technology auf dem Mauna Kea in Hawaii. Weitere Beobachtungen wurden mit dem Combined Array for Research in Millimeter-Wave Astronomy (CARMA) in den Inyo Mountains in Südkalifornien durchgeführt.
Ein zweites Team unter der Leitung von Dariusz Lis vom Caltech nutzte das Plateau de Bure-Interferometer in den französischen Alpen. Im Jahr 2010 entdeckte Lis‘ Gruppe zufällig das Vorhandensein von Wasser in APM 8279+5255. Bradfords Team brachte dann Licht auf die riesige Wassermenge, indem es mehrere spektrale Signaturen entdeckte.
Diese internationale Zusammenarbeit unterstreicht die Bedeutung der wissenschaftlichen Zusammenarbeit für die Erzielung bedeutender astronomischer Entdeckungen. Hier finden Sie einen Überblick über die wichtigsten Instrumente, die in dieser Studie verwendet wurden:
| Instrument | Lokalisierung | Rolle bei der Entdeckung |
|---|---|---|
| Z-Spez | Cross Mountain, Hawaii | Erste Beobachtungen |
| KARMA | Inyo Mountains, Kalifornien | Zusätzliche Kommentare |
| Bure-Plateau-Interferometer | Französische Alpen | Zufällige Entdeckung von Wasser |
Diese bemerkenswerte Entdeckung eröffnet neue Perspektiven auf die Präsenz und Rolle von Wasser im Uruniversum. Es unterstreicht die Bedeutung kontinuierlicher Beobachtungen und Forschung, um die Geheimnisse des kosmischen Wassers und seine Auswirkungen auf die Entwicklung des Universums, wie wir es heute kennen, zu entschlüsseln.
https://arxiv.org/abs/1106.4301
