Forskare skapade ett nytt astronomiskt instrument som framgångsrikt har hjälpt till att uppskatta mängden metaller i det tidiga universum. WINERED-instrumentet möjliggör bättre observationer av astronomiska kroppar som kvasarer i det tidiga universum, miljarder år sedan. Forskare hoppas att denna djupare nivå av utforskning kan hjälpa till att svara på frågor om ursprunget, inte bara till metaller i universum utan även om stjärnorna själva.

Järn är en av de viktigaste beståndsdelarna för livet som vi känner det, och för tekniken, både primitiva och moderna, som har format mänsklighetens historia. Men detaljer om det exakta ursprunget för järn och andra viktiga metaller som magnesium förblir svårfångade. Utforskning av detta är viktigt inom astronomi eftersom det också kopplade till ursprunget till de första stjärnorna som skulle ha börjat lysa flera hundra miljoner år efter Big Bang.

Project Research Associate Hiroaki Sameshima från Institute of Astronomy vid University of Tokyo och hans team beslutade att ett nytt instrument behövdes för att studera dessa frågor. På grund av begränsad instrumentering, Tidigare observationer för att samla in data för studier av metallers ursprung tittade främst på gamla stjärnor i närheten. Men detta gav bara astronomer information om vår egen unika galax. Ett nytt instrument med ökad känslighet för nära-infrarött ljus kan tänja på gränsen och öppna upp observationer av avlägsna kvasarer, grymt energiska uråldriga galaktiska kärnor som avgav ljus när universum bara var 2,4 miljarder år gammalt.

"Genom att montera WINERED-instrumentet på ett stort teleskop, vi kan se längre tillbaka i tiden eftersom vi kan observera kroppar längre bort, eller äldre, än från tidigare studier. Vi kan nu se detaljer om kvasarer över 10 miljarder år gamla, " sa Sameshima. "WINERED är en speciell sorts spektrograf, som kan läsa de kemiska signaturerna som finns i ljuset från avlägsna kroppar. Den avslöjade för oss fingeravtrycken av järn och magnesium i ljuset från dessa kvasarer, och detta gjorde det möjligt för oss att beräkna mängden av dessa element när universum var mycket yngre än vad tidigare studier tillät."

Nu när forskarna har etablerat en ny metod för att direkt undersöka mängden metaller i det tidiga universum, utmaningen blir att förfina tekniken och bredda dess räckvidd för att samla in mer data. Med förbättrad data, astronomer kan bygga vidare på denna studie och skapa teorier för att förklara ursprunget till metaller inklusive järnet i ditt blod.