Bagi kita bentuk kehidupan berasaskan karbon, karbon adalah bahagian penting dalam susunan kimia Alam Semesta. Berapa lama kemudian? Dalam penemuan yang mengejutkan, saintis telah mengesan karbon jauh lebih awal dalam sejarah Alam Semesta daripada yang difikirkan sebelumnya.
Penyelidik dari Universiti Ehime dan Universiti Kyoto telah melaporkan pengesanan saluran pelepasan karbon di galaksi radio paling jauh yang diketahui. Pasukan penyelidik menggunakan Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS) di Subaru Telescope untuk memerhatikan galaksi radio TN J0924-2201. Semasa pasukan penyelidik menyiasat garis karbon yang dikesan, mereka menentukan bahawa sejumlah besar karbon wujud kurang dari satu bilion tahun setelah Big Bang.
Bagaimana penemuan ini menyumbang kepada pemahaman kita mengenai evolusi kimia alam semesta dan kemungkinan hidup?
Untuk memahami evolusi kimia alam semesta kita, kita dapat bermula dengan Big Bang. Menurut teori Big Bang, alam semesta kita wujud sekitar 13.7 bilion tahun yang lalu. Sebilangan besarnya, hanya ada Hidrogen dan Helium (dan percikan Lithium) yang ada.
Oleh itu, bagaimana kita dapat menyelesaikan semua elemen yang melepasi tiga elemen pertama dalam jadual berkala?
Ringkasnya, kita dapat mengucapkan terima kasih kepada generasi sebelumnya. Dua kaedah nukleosthesis (penciptaan elemen) di alam semesta adalah melalui peleburan nuklear di dalam teras bintang, dan supernova yang menandakan berakhirnya banyak bintang di alam semesta kita.
Seiring berjalannya waktu, melalui kelahiran dan kematian beberapa generasi bintang, alam semesta kita menjadi kurang "miskin logam" (Nota: banyak ahli astronomi merujuk kepada apa-apa masa lalu Hidrogen dan Helium sebagai logam "). Ketika generasi bintang terdahulu mati, mereka "memperkaya" kawasan ruang yang lain, yang membolehkan kawasan pembentuk bintang masa depan mempunyai syarat yang diperlukan untuk membentuk objek bukan bintang seperti planet, asteroid, dan komet. Dipercayai bahawa dengan memahami bagaimana alam semesta mencipta unsur-unsur yang lebih berat, para penyelidik akan mempunyai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana alam semesta berkembang, dan juga sumber kimia berasaskan karbon kita.
Oleh itu, bagaimana ahli astronomi mengkaji evolusi kimia alam semesta kita?
Dengan mengukur keaslian (banyaknya unsur-unsur yang melewati Hidrogen pada jadual berkala) objek astronomi pada pelbagai peralihan merah, para penyelidik pada dasarnya dapat melihat kembali sejarah alam semesta kita. Ketika dikaji, galaksi yang diubah merah menunjukkan panjang gelombang yang telah diregangkan (dan memerah, maka istilah pergeseran merah) kerana pengembangan alam semesta kita. Galaksi dengan nilai pergeseran merah yang lebih tinggi (dikenali sebagai "z") lebih jauh dalam jarak waktu dan ruang dan memberikan maklumat kepada para penyelidik mengenai logam logam awal. Banyak galaksi awal dikaji di bahagian radio spektrum elektromagnetik, serta infra merah dan visual.
Pasukan penyelidik dari Universiti Kyoto berupaya untuk mengkaji logam logam galaksi pada pergeseran merah yang lebih tinggi daripada kajian sebelumnya. Dalam kajian sebelumnya, penemuan mereka menunjukkan bahawa era utama peningkatan logam berlaku pada pergeseran merah yang lebih tinggi, sehingga menunjukkan alam semesta "diperkaya" jauh lebih awal daripada yang diyakini sebelumnya. Berdasarkan penemuan sebelumnya, pasukan kemudian memutuskan untuk memfokuskan kajian mereka pada galaksi TN J0924-2201 - galaksi radio paling jauh yang diketahui dengan pergeseran merah z = 5.19.
Pasukan penyelidik menggunakan instrumen FOCAS pada Teleskop Subaru untuk mendapatkan spektrum optik galaksi TN J0924-2201. Semasa mengkaji TN J0924-2201, pasukan mengesan, untuk pertama kalinya, garis pelepasan karbon (Lihat di atas). Berdasarkan pengesanan saluran pelepasan karbon, pasukan mendapati bahawa TN J0924-2201 telah mengalami evolusi kimia yang signifikan pada z> 5, sehingga banyak logam sudah ada di alam semesta kuno sejak 12.5 miliar tahun yang lalu.
Sekiranya anda ingin membaca penemuan pasukan, anda boleh mengakses koran Sifat kimia di galaksi radio yang paling jauh - Matsuoka, et al di: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Sumber: Siaran Akhbar NAOJ
