Forskere forventer at møde en masse mærkelige ting i universets mørke skyttegrave: Orkaner af mørk stof, skrigende kraniumsnebulas og kannibale galakser, der langsomt fortærer hinanden, er alle par for kurset i vores bisarre kosmos.
En ting, som stargazers typisk ikke forventer at finde, er uudviklede ejendomme.
For nylig, for kun tredje gang nogensinde, arbejdede astronomer ved W.M. Keck-observatoriet på Hawaiis sovende Mauna Kea-vulkan synes, at de har fundet en massiv, interstellar gassky, der ser ud til at forblive uberørt gennem milliarder af år med universets udvikling. I henhold til en kommende undersøgelse i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society viser skyen - mærket LLS1723 - ingen synlige spor af nogen elementer, der er tungere end brint, det letteste kendte element og det første, der antages at gennemsyre universet lige øjeblikke efter Stort brag.
"Overalt hvor vi ser, forurenes gassen i universet af spild af tunge elementer fra eksploderende stjerner," har hovedstudieforfatter Fred Robert, ph.d. studerende ved Swinburne University of Technology i Australien, sagde det i en erklæring. "Men netop denne sky synes uberørt, uforurenet af stjerner, selv 1,5 milliarder år efter Big Bang."
Universets første stjerner blev dannet af brint og helium alene; Hvert andet element på det periodiske system kommer fra fusionsreaktioner inden i stjerner og spreder sig ud i rummet, når disse stjerner eksploderer som supernovaer. Hvorfor en enkelt, gassy sky skal virke ubegrundet af tungere elementer, der ses næsten overalt ellers i universet, forbliver et mysterium. Men for Robert og hans kolleger er den "mest overbevisende" forklaring, at skyen er en sjælden tidskapsel af universets tidligste minutter, bevaret fra en tid, før antikke brint- og heliumatomer smed universets første stjerner og senere resten af elementerne i den periodiske tabel, vi kender i dag.
Jagt på de tomeste rum
Holdets opdagelse markerer kun den tredje sky af kosmisk gas, der antages at være helt uudnyttet af stjernestoffer, (det vil sige hvert eneste element, der er tungere end helium).
De første to af disse gassy mysterier blev opdaget i 2011 af astronom Michele Fumagalli og kolleger, også ved hjælp af Keck Observatoriums bjergtopteleskop. I henhold til holdets efterfølgende artikel (offentliggjort i tidsskriftet Science i 2011), kan de to skyer have været resultatet af de mærkelige og inkonsekvente måder, hvorpå metal flyder gennem det interstellare rum, og "kunne bare være toppen af isbjerget" af et meget større befolkning af uudnyttet rum mellem galakserne.
Robert og hans kolleger blev fascineret af fundene og gik snart i gang med en mission for systematisk at undersøge universet efter tegn på mere uberørte brintskyer. Ved hjælp af Keck-observatoriets optiske teleskop (siges at være et af de mest magtfulde i verden) målrettede teamet kvasarer - intenst lyse genstande, der dannes, når støv og gaspartikler suges ind i supermassive sorte huller ved næsten lyshastighed. Holdet valgte 10 kendte kvasarer, der tidligere blev vist at lurer bag støvskyer med lavt metal, ligesom dem, som Fumagalli og hans kolleger havde identificeret i 2011.
Brug af disse kvasarer som kosmiske baggrundsbelysning til at belyse de gassy skygger foran dem, studerede forskerne de nøjagtige bølgelængder af lys, der udsendes gennem hver målsky. De fandt, at kun en sky (vores ven, LLS1723) ikke viste nogen tilsyneladende spor af nogen elementer udover brint.
”Tilsyneladende kan metalfrie skyer som LLS1723 være fuldstændig uberørt, intergalaktisk gas - overlevende rester af det tidlige univers, der aldrig ... har forurenet med stjerneskidt,” konkluderede forfatterne i deres undersøgelse.
Holdets succes giver yderligere bevis for, at kosmos måske er fuld af lommer af metalfrit rum, der gentager universets tidligste øjeblikke - og nu har fremtidige forskere et bevist system til at jage og identificere dem.
Denne søgning kan godt være det værd. Ifølge Robert og hans kolleger er det et spørgsmål, der kræver yderligere undersøgelse af skyens nærliggende kosmiske kvarter, at forstå, hvordan skyer som LLS1723 måske har været i stand til at overleve uudnyttet af tungmetaller. At finde og studere andre rene brint-pakker med plads kan muligvis også afsløre nye oplysninger om, hvordan universets allerførste stjerner dannede sig fra metalfrie omgivelser. Paradoksalt nok er dette en historie, som forskere kun kan gennemføre ved at finde en hel masse intet.
