Astrophysiker aus Australien haben mehr über den Zustand des Universums vor 13 Milliarden Jahren erfahren. Autoren der neuen Studie
„Wir haben herausgefunden, dass der Kohlenstoffanteil in warmem Gasstieg vor etwa 13 Milliarden Jahren rapide an. Dies könnte auf die großflächige Erwärmung während der Reionisierungszeit zurückzuführen sein“, erklärt Rebecca Davies, Postdoktorandin an der Swinburne University of Technology in Australien und Hauptautorin der Forschungsarbeit. Das Experiment zeigte, dass sich die Menge an warmem Kohlenstoff innerhalb eines Zeitraums von nur 300 Millionen Jahren plötzlich verfünffachte – im kosmischen Maßstab ein Wimpernschlag.
Frühere Studien deuteten auf einen Anstieg der warmen Temperaturen hinKohlenstoff. Es gab jedoch nicht genügend Ressourcen, um statistische Daten zu erhalten, um die Geschwindigkeit dieses Prozesses genau zu messen. Wissenschaftler aus Australien haben das Problem gelöst und zwei mögliche Interpretationen der schnellen Evolution präsentiert.
Sie schlugen eine anfängliche Erhöhung vorDie Menge an Kohlenstoff um Galaxien herum entstand einfach deshalb, weil es den größten Teil davon im Universum gab. „In der Zeit, in der sich die ersten Sterne und Galaxien bilden, entstehen viele schwere Elemente, weil wir vor der Entstehung von Sternen nie Kohlenstoff hatten. Und deshalb ist einer der möglichen Gründe für dieses schnelle Wachstum, dass wir die Produkte der ersten Generationen von Sternen beobachtet haben“, erklären die Wissenschaftler.
Wissenschaftler fanden auch Beweise dafürDie Menge an kaltem Kohlenstoff nahm im gleichen Zeitraum ab. Dies deutet darauf hin, dass es bei der Kohlenstoffentwicklung zwei verschiedene Phasen geben könnte: einen schnellen Anstieg während der Reionisierung, gefolgt von einer Verdichtung.
Reionisierung ist der Zeitraum in der Geschichte des Universums dazwischen550 Millionen Jahre und 800 Millionen Jahre nach dem Urknall. Nach der Reionisierung begann das heutige Zeitalter der Materie. Der Reionisierung gingen dunkle Zeitalter voraus, das Universum war ein dunkler, dichter gasförmiger Nebel. Doch als sich die ersten massereichen Sterne bildeten, begann ihr Licht in den Weltraum zu strahlen und den Kosmos erneut zu ionisieren. Dieses Licht könnte dazu führen, dass sich das umgebende Gas schnell erwärmt, was zu der in dieser Studie beobachteten Zunahme an warmem Kohlenstoff führt.
Reionisierungsforschung ist von entscheidender Bedeutung fürVerstehen, wann und wie sich die ersten Sterne bildeten und begannen, die heute existierenden Elemente zu produzieren. Aber die Messungen waren bekanntermaßen schwierig.
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Titelbild: Illustris Collaboration