Из Цалтецх Пресс Релеасе:
Вода заиста има свуда. Гледајући са удаљености од 30 милијарди билиона миља у квазар - један од најсјајнијих и најнасилнијих објеката у космосу - истраживачи су пронашли масу водене паре која је најмање 140 билиона пута већа од све воде у светским океанима комбиновано, и 100.000 пута масовније од сунца.
Како је квазар тако удаљен, његовој светлости је требало 12 милијарди година да дође до Земље. Ова опажања откривају време када је свемир био стар само 1,6 милијарди година. "Околина око овог квазара јединствена је по томе што производи огромну масу воде", каже Матт Брадфорд, научник из НАСА-ине лабораторије за млазни погон (ЈПЛ) и сарадник у Цалтецх-у. „То је још једна демонстрација да је вода прожимала свемир, чак и у најранијим временима.“ Брадфорд води један од два међународна тима астронома који су своје налазе квазара описали у одвојеним радовима који су прихваћени за објављивање у Астропхисицал Јоурнал Леттерс.
Прочитајте чланак Брадфорд & тима овде.
Квазар се покреће огромном црном рупом која непрестано троши околни диск гаса и прашине; док једе, квазар троши огромне количине енергије. Обје групе астронома проучавале су посебан квазар назван АПМ 08279 + 5255, који црну рупу чини 20 милијарди пута масивнијом од сунца и производи толико енергије као хиљаду билиона сунца.
Будући да су астрономи очекивали да ће водена пара бити присутна и у раном свемиру, откриће воде само по себи није изненађење, каже Брадфорд. У Млечном путу постоји водена пара, мада је укупна количина 4.000 пута мање масива него у квазару, јер је већина Млечног пута замрзнута у облику леда.
Ипак, водена пара је важан гас у траговима који открива природу квазара. У овом одређеном квазару, водена пара се дистрибуира око црне рупе у гасовитом региону који се протеже на стотине светлосних година (светлосна година је око шест билиона миља), а њено присуство указује да је гас необично топао и густ од астрономских стандардима. Иако је гас хладан –53 степена Целзијуса (–63 степена Фаренхеита) и 300 трилиона пута мање густ од атмосфере Земље, ипак је пет пута топлији и 10 до 100 пута гушћи од онога што је типично у галаксијама попут Млечног пута.
Водена пара је само једна од многих врста гаса који окружују квазар, а његово присуство указује да квазар гаси гас и у рендгену и у инфрацрвеном зрачењу. Интеракција између зрачења и водене паре открива својства гаса и како квазар утиче на њега. На пример, анализа водене паре показује како зрачење греје остатак гаса. Даље, мерења водене паре и других молекула, као што је угљен моноксид, сугеришу да има довољно гаса за нахрањивање црне рупе док не нарасте до око шест пута веће од њене величине. Да ли ће се то догодити није јасно, кажу астрономи, пошто неки гас може завршити кондензацијом у звезде или се може избацити из квазара.
Брадфорд-ов тим изнео је своја запажања почевши од 2008. године, користећи инструмент назван З-Спец у Цалтецх Субмиллиметер Обсерватори (ЦСО), 10-метарски телескоп у близини самита Мауна Кеа на Хавајима. З-Спец је изузетно осетљив спектрограф, захтевајући температуру охлађену на 0,06 степени Целзијуса изнад апсолутне нуле. Инструмент мери светлост у подручју електромагнетног спектра званом милиметарски опсег, који лежи између инфрацрвених и микроталасних таласних дужина. Откривање воде истраживача било је могуће само зато што је спектрални опсег З-Спец-а 10 пута већи од претходног спектрометра који је радио на овим таласним дужинама. Астрономи су пратили праћење са Комбинованим низом за истраживање милиметричне таласне астрономије (ЦАРМА), низом радио-антена у планинама Инио у јужној Калифорнији.
Ово откриће наглашава предности посматрања милиметарних и субмилиметарских таласних дужина, кажу астрономи. У последње две до три деценије поље се нагло развијало и да би достигли пуни потенцијал ове линије истраживања, астрономи - укључујући ауторе студије - сада пројектују ЦЦАТ, 25-метарски телескоп који ће бити изграђен у пустињи Атацама у Чилеу. ЦЦАТ ће омогућити астрономима да открију неке од најранијих галаксија у свемиру. Мерећи присуство воде и других важних гасова у траговима, астрономи могу да проуче састав ових првобитних галаксија.
Друга група, коју је водио Дариусз Лис, виши научни сарадник за физику на Цалтецх-у и заменик директора ОЦД-а, користила је Интерферометар Платеау де Буре у француским Алпима како би пронашла воду. У 2010. години, Лисов тим је тражио трагове флуороводика у спектру АПМ 08279 + 5255, али је неочекивано детектовао сигнал у квазарском спектру који је указивао на присуство воде. Сигнал је био на фреквенцији која одговара радијацији која се емитује приликом преласка воде из више енергетског стања у ниже. Док је Лисов тим пронашао само један сигнал на једној фреквенцији, широка пропусност З-Спец-а омогућила је Брадфорду и његовим колегама да открију емисију воде на многим фреквенцијама. Ови вишеструки прелази воде омогућили су Брадфордов тим да утврди физичке карактеристике квазарског гаса и водене масе.
