В далекій галактиці астрономи виявили елемент, який міститься у людських зубах

Астрономи зробили відкриття, яке проливає світло на те, як фтор — елемент, що міститься в наших кістках та зубах у вигляді фториду — виробляється у Всесвіті.

Про це розповідають в Європейській південній обсерваторії (ESO).

Цей елемент було виявлено у галактиці, яка знаходиться так далеко, що її світлу знадобилося понад 12 мільярдів років, щоб дійти до нас. І, як зазначають в обсерваторії, це перший випадок, коли фтор було помічено в такій далекій зореутворювальній галактиці.

«Ми всі знаємо про фтор, тому що зубна паста, яку ми щодня використовуємо, містить його у формі фториду», — говорить Максимілієн Франко з Університету Хартфордшира у Великобританії, який очолив нове дослідження, опубліковане у Nature Astronomy. Як і більшість елементів навколо нас, фтор створюється всередині зірок, але досі ми не знали, як саме цей елемент утворюється. «Ми навіть не знали, який тип зірок виробляє більшу частину фтору у Всесвіті!»

Франко та його колеги помітили фтор (у формі фтористого водню) у великих хмарах газу далекої галактики NGP-190387, яку ми бачимо такою, якою вона була, коли Всесвіт мав вік лише 1,4 мільярда років, що становить близько 10% від його нинішнього. Оскільки зорі викидають елементи, які вони утворюють у своїх ядрах, коли досягають кінця свого життя, це виявлення натякає, що зорі, які створили фтор, повинні були жити та помирати швидко.

Команда вважає, що зорі Вольфа-Райє, дуже масивні зорі, які живуть лише кілька мільйонів років – миготіння ока в історії Всесвіту – є найбільш ймовірними місцями виробництва фтору. За словами астрономів, вони потрібні для пояснення тієї кількості фтористого водню, яку помітила команда. Зорі Вольфа-Райє й раніше вважалися можливими джерелами космічного фтору, але астрономи досі не знали, наскільки вони важливі для виробництва цього елемента в ранньому Всесвіті.

«Ми показали, що зорі Вольфа-Райє, які є одними з найбільш масивних зірок із відомих і можуть сильно вибухати у кінці свого життя, у деякому сенсі допомагають нам підтримувати гарне здоров’я зубів» — жартує Франко.

Крім цих зірок, у минулому висувалися інші сценарії вироблення та викиду фтору. Наприклад, пульсації гігантських зірок, що еволюціонували, з масою, яка у кілька разів перевищує масу нашого Сонця, які називають зорями асимптотичного відгалуження гігантів. Але команда вважає, що ці сценарії, деяким з яких потрібно мільярди років на виконання, не можуть повністю пояснити кількість фтору в NGP-190387.

«Для цієї галактики знадобилися лише десятки чи сотні мільйонів років, щоб отримати рівень фтору, порівнянний зі знайденим в зорях Чумацького Шляху, якому 13,5 мільярдів років. Це був абсолютно несподіваний результат», – каже Чіакі Кобаяші, професор Університету Хартфордшира. «Наше вимірювання додає абсолютно нове обмеження на походження фтору, яке вивчалося протягом двох десятиліть».

Відкриття в NGP–190387 знаменує собою одне з перших виявлення фтору за межами Чумацького Шляху та сусідніх галактик. Раніше астрономи помічали цей елемент у далеких квазарах, яскравих об’єктах, які живляться від надмасивних чорних дір у центрі деяких галактик. Але ніколи раніше цей елемент не спостерігався в галактиці, що утворює зірки, так рано в історії Всесвіту.

Виявлення фтору було випадковим, яке стало можливим завдяки використанню космічних та наземних обсерваторій. NGP-190387, спочатку виявлена за допомогою космічної обсерваторії Гершеля Європейського космічного агентства, а потім спостережувана за допомогою чилійської ALMA, надзвичайно яскрава для своєї відстані. Дані ALMA підтвердили, що виняткова світність NGP-190387 частково була викликана іншою відомою масивною галактикою, розташованою між NGP-190387 і Землею, дуже близько до лінії зору. Ця масивна галактика посилила світло, яке спостерігали Франко та його колеги, що дозволило їм помітити слабке випромінювання, яке мільярди років тому випромінював фтор у NGP-190387.

Майбутні дослідження NGP-190387 за допомогою Надзвичайно великого телескопа (ELT) — нового флагманського проєкту ESO, який будується в Чилі та має почати роботу пізніше у цьому десятилітті — можуть розкрити додаткові секрети цієї галактики. «ALMA чутлива до радіації, яку випромінюють холодний міжзоряний газ та пил», — говорить Чентао Янг, співробітник ESO в Чилі. «За допомогою ELT ми зможемо спостерігати NGP-190387 через пряме світло зірок, отримуючи важливу інформацію про зоряний вміст цієї галактики».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.