Từ một thông cáo báo chí của Caltech:
Nước thực sự có ở khắp mọi nơi. Nhìn từ khoảng cách 30 tỷ nghìn tỷ dặm vào một quasar-một trong những vật sáng nhất và hầu hết bạo lực trong vũ trụ-các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một khối lượng của hơi nước mà của ít nhất 140 nghìn tỉ lần so với tất cả các nước trong các đại dương trên thế giới kết hợp, và lớn hơn 100.000 lần so với mặt trời.
Vì quasar ở rất xa, ánh sáng của nó đã mất 12 tỷ năm để đến Trái đất. Các quan sát do đó cho thấy một thời gian khi vũ trụ chỉ mới 1,6 tỷ năm tuổi. Matt Môi trường xung quanh quasar này là duy nhất ở chỗ nó tạo ra khối lượng nước khổng lồ này, Matt nói, một nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực của NASA (JPL), và một cộng sự đến thăm tại Caltech. Một lần nữa, một cuộc biểu tình khác cho thấy nước tràn khắp vũ trụ, ngay cả vào thời điểm sớm nhất Bradford dẫn đầu một trong hai nhóm các nhà thiên văn học quốc tế đã mô tả các phát hiện chuẩn tinh của họ trong các bài báo riêng biệt đã được chấp nhận để công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn.
Đọc bài viết của Warren & team ở đây.
Một quasar được cung cấp bởi một lỗ đen khổng lồ đang tiêu thụ đều đặn một đĩa khí và bụi xung quanh; khi nó ăn, quasar phun ra một lượng năng lượng khổng lồ. Cả hai nhóm các nhà thiên văn học đã nghiên cứu một chuẩn tinh cụ thể gọi là APM 08279 + 5255, nơi chứa một lỗ đen lớn gấp 20 tỷ lần so với mặt trời và tạo ra năng lượng nhiều như một nghìn tỷ mặt trời.
Vì các nhà thiên văn học dự kiến hơi nước sẽ có mặt ngay cả trong vũ trụ sơ khai, việc phát hiện ra nước không phải là một điều ngạc nhiên, theo ông Warren. Có hơi nước của Voi trong Dải Ngân hà, mặc dù tổng lượng này nhỏ hơn 4.000 lần so với trong quasar, vì phần lớn nước Milky Way bị đóng băng dưới dạng băng.
Tuy nhiên, hơi nước là một loại khí vi lượng quan trọng tiết lộ bản chất của chuẩn tinh. Trong quasar đặc biệt này, hơi nước được phân phối xung quanh lỗ đen trong một vùng khí kéo dài hàng trăm năm ánh sáng (một năm ánh sáng là khoảng sáu nghìn tỉ dặm), và sự hiện diện của nó chỉ ra rằng khí được sưởi ấm và dày đặc bởi thiên văn bất thường tiêu chuẩn. Mặc dù khí gas lạnh hơn 53 độ C (nhiệt63 độ F) và có mật độ thấp hơn 300 nghìn tỷ lần so với bầu khí quyển Trái đất, nhưng nó vẫn nóng hơn năm lần và dày hơn 10 đến 100 lần so với những gì điển hình trong các thiên hà như Dải Ngân hà.
Hơi nước chỉ là một trong nhiều loại khí bao quanh chuẩn tinh, và sự hiện diện của nó cho thấy rằng chuẩn tinh đang tắm khí trong cả tia X và bức xạ hồng ngoại. Sự tương tác giữa bức xạ và hơi nước cho thấy tính chất của khí và tác động của chuẩn tinh. Ví dụ, phân tích hơi nước cho thấy bức xạ làm nóng phần còn lại của khí. Hơn nữa, các phép đo hơi nước và các phân tử khác, chẳng hạn như carbon monoxide, cho thấy rằng có đủ khí để nuôi lỗ đen cho đến khi nó phát triển đến khoảng sáu lần kích thước của nó. Cho dù điều này sẽ xảy ra không rõ ràng, các nhà thiên văn học cho biết, vì một số khí cuối cùng có thể ngưng tụ thành các ngôi sao hoặc có thể bị đẩy ra khỏi quasar.
Đội ngũ của Warren, đã thực hiện các quan sát của họ bắt đầu từ năm 2008, sử dụng một thiết bị có tên Z-Spec tại Đài quan sát Máy nghiền Sub Calimet (CSO), một kính viễn vọng 10 mét gần đỉnh Mauna Kea ở Hawaii. Z-Spec là một máy quang phổ cực kỳ nhạy, yêu cầu nhiệt độ được làm mát trong khoảng 0,06 độ C trên độ không tuyệt đối. Thiết bị đo ánh sáng trong một vùng của phổ điện từ gọi là dải milimet, nằm giữa bước sóng hồng ngoại và vi sóng. Việc các nhà nghiên cứu phát hiện ra nước chỉ có thể là do độ bao phủ phổ của Z-Specùi lớn hơn 10 lần so với phổ kế trước đây hoạt động ở các bước sóng này. Các nhà thiên văn học đã thực hiện các quan sát tiếp theo với Mảng kết hợp cho nghiên cứu trong Thiên văn học sóng milimet (CARMA), một loạt các món ăn radio trên dãy núi Inyo ở Nam California.
Phát hiện này nhấn mạnh những lợi ích của việc quan sát trong các bước sóng milimet và milimet, các nhà thiên văn học cho biết. Lĩnh vực này đã phát triển nhanh chóng trong hai đến ba thập kỷ qua và để đạt được tiềm năng đầy đủ của dòng nghiên cứu này, các nhà thiên văn học bao gồm các tác giả nghiên cứu hiện đang thiết kế CCAT, một kính viễn vọng 25 mét được chế tạo ở sa mạc Atacama trong nước chi Lê. CCAT sẽ cho phép các nhà thiên văn học khám phá một số thiên hà sớm nhất trong vũ trụ. Bằng cách đo sự hiện diện của nước và các loại khí vi lượng quan trọng khác, các nhà thiên văn học có thể nghiên cứu thành phần của các thiên hà nguyên thủy này.
Nhóm thứ hai, dẫn đầu bởi Dariusz Lis, cộng tác viên nghiên cứu cao cấp về vật lý tại Caltech và phó giám đốc CSO, đã sử dụng Giao thoa kế Plateau de Bure trên dãy núi Alps của Pháp để tìm nước. Vào năm 2010, nhóm Lisftime đã tìm kiếm dấu vết của hydro florua trong phổ APM 08279 + 5255, nhưng tình cờ phát hiện ra một tín hiệu trong phổ quasar chanh chỉ ra sự hiện diện của nước. Tín hiệu ở tần số tương ứng với bức xạ được phát ra khi nước chuyển từ trạng thái năng lượng cao hơn sang trạng thái thấp hơn. Trong khi nhóm Lis cảm thấy chỉ tìm thấy một tín hiệu ở một tần số duy nhất, băng thông rộng của Z-Spec đã cho phép Bradford và các đồng nghiệp phát hiện ra sự phát xạ nước ở nhiều tần số. Những lần chuyển đổi nước này đã cho phép đội ngũ của Warren Drake xác định các đặc tính vật lý của khí quasar và khối lượng nước.
