W najnowszym artykule naukowym opublikowanym 5 czerwca w periodyku Nature naukowcy poinformowali, że za pomocą teleskopu Jamesa Webba udało im się odkryć najodleglejsze i tym samym najstarsze znane złożone związki organiczne we wszechświecie.
James Webb: Związki organiczne istniały już na początku wszechświata
Rzeczone związki chemiczne naukowcy odkryli w jednej z pierwszych galaktyk we wszechświecie. Owa galaktyka powstała, gdy wszechświat miał zaledwie nieco ponad 1,3 miliarda lat, czyli 10 proc. obecnego wieku. To, co udało się natomiast w niej zidentyfikować to wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, które na Ziemi można znaleźć chociażby w smogu, ale także w ropie czy węglu. To zaskakujące odkrycie, bo mówimy już tutaj nie tylko o prostych związkach chemicznych takich jak chociażby tlenek węgla czy woda. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne to związki chemiczne składające się z dziesiątek, a często nawet setek atomów. To z nich bardzo często składają się ziarna pyłu znajdującego się w przestrzeni kosmicznej. Choć sam pył może wydawać się nieprzesadnie ciekawy, to właśnie on bardzo często wpływa na ochładzanie gazu międzygwiezdnego, a tym samym wspomaga powstawanie nowych gwiazd.
Czytaj także: Odległa galaktyka zapisze się w historii. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ustanowił rekord
Jak dotąd naukowcom nie udawało się odkrywać takich związków w bardzo wczesnym wszechświecie, bowiem żaden z dotychczasowych teleskopów kosmicznych nie miał wystarczającej czułości, aby wykryć emitowany przez nie sygnał. Wszystko jednak zmieniło się, gdy w jednym z punktów libracyjnych układu Słońce-Ziemia pojawił się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Naukowcom udało się dostrzec złożone związki organiczne w galaktyce SPT0418-47, którą obecnie możemy obserwować taką, jaką była ponad dwanaście miliardów lat temu. To z kolei oznacza, że promieniowanie docierające z tej galaktyki do Ziemi zostało wyemitowane, gdy wszechświat miał mnie niż 1,5 miliarda lat. Poprzedni rekord należał do związków organicznych obserwowanych, gdy wszechświat był prawie dwa razy starszy.
Gdyby nie kosmiczne szkło powiększające, nic byśmy nie zobaczyli.
W swoim artykule naukowcy podkreślają, że sam Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie pozwoliłby nam na to odkrycie, gdyby nie ogromna pomoc od samej natury. Tak się bowiem szczęśliwie złożyło, że między Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba a galaktyką znajduje się inna masywna galaktyka, która w tym przypadku podziałała jak soczewka grawitacyjna, wzmacniając i powiększając obraz dalszej galaktyki, której bez niej po prostu nie bylibyśmy w stanie dostrzec.
Obraz SPT0418-47 jest na tyle dokładny, że naukowcy nie tylko byli w stanie ustalić obecność w niej związków organicznych, ale także stwierdzić, w którym miejscu galaktyki się one znajdują.
Więcej pytań niż odpowiedzi
Naukowcy zwracają uwagę, że choć patrzą na niezwykle odległą galaktykę, to wbrew intuicji widzą galaktykę już dojrzałą. Posiada ona masę porównywalną z masą Drogi Mlecznej, posiada w swoim wnętrzu mniej więcej tyle samo węgla i tlenu co Droga Mleczna. Mogłoby się zdawać, że galaktyka dojrzewała w ekspresowym tempie. Jakby nie patrzeć potrzebowała kilkuset milionów lat na to, na co Droga Mleczna potrzebowała niemal 10 miliardów lat.
Prowadzi to zatem do zaskakującego wniosku, że w galaktykach stosunkowo łatwo powstają złożone związki organiczne. Skoro zatem nie wiemy ile czasu tak naprawdę wszechświat potrzebował na stworzenie pierwszych związków chemicznych tego typu, naukowcy już teraz zastanawiają się, czy nie warto ich poszukać w jeszcze odleglejszych galaktykach istniejących na samym początku wszechświata. Czasu wbrew pozorom na to nie ma za dużo, bowiem instrument, który umożliwił to odkrycie – MIRI – obserwujący w zakresie średniej podczerwieni działa coraz gorzej i jeżeli tego pogorszenia jakości obserwacji nie da się w nim zatrzymać, na jakiekolwiek próby sięgnięcia jeszcze dalej w przeszłość pozostał niecały rok.
Samo odkrycie może fascynować w jeszcze jeden sposób. Jak na razie znamy tylko jeden przypadek życia we wszechświecie, tj. samych siebie. Powstaje jednak pytanie o to, jak szybko we wszechświecie mogły pojawić się związki chemiczne niezbędne do powstania takiego życia jak nasze. Jeżeli bowiem powstały one równie szybko, jak związki organiczne w galaktyce SPT0418-47, to być może warunki do powstania życia we wszechświecie istniały już 10-12 miliardów lat temu. Układ Słoneczny ma dopiero niecałe 4,5 miliarda lat. Trudno uwierzyć, że przez całe 9 miliardów lat historii wszechświata związki te istniały w zawieszeniu i nie powstało z nich żadne życie, aż tu nagle, kosmiczną chwilę po powstaniu Słońca, na jednej z krążących wokół niego planet powstało życie, którego my jesteśmy konsekwencją. Kto wie, może życie, w tym również życie zaawansowane, istniało we wszechświecie już miliardy lat przed powstaniem Układu Słonecznego? Być może nie jesteśmy pierwsi we wszechświecie, być może jesteśmy jednymi z ostatnich. Te pytania jeszcze długo pozostaną bez odpowiedzi, ale warto mimo wszystko tych odpowiedzi poszukiwać.