Forskare förväntar sig att möta en hel del konstiga saker i universums mörka skyttegravar: orkaner av mörk materia, skrikande skalhuvuden och kannibalgalaxer som långsamt äter varandra är alla par för kursen i vår bisarra kosmos.
En sak som stargazers vanligtvis inte förväntar sig att hitta är emellertid outvecklade fastigheter.
Nyligen, för bara tredje gången någonsin, arbetade astronomer vid W.M. Keck-observatoriet på Hawaiis vilande Mauna Kea-vulkan tror att de har pekat ut ett massivt, interstellärt gasmoln som verkar ha förblivit orört under miljarder år av universumets utveckling. Enligt en kommande studie i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society visar molnet - märkt LLS1723 - inga synliga spår av några element som är tyngre än väte, det lättaste kända elementet och det första som tros genomtränga universumet bara några ögonblick efter Big Bang.
"Överallt där vi tittar på förorenas gasen i universum av avfall tunga element från exploderande stjärnor," författar studiens författare Fred Robert, en doktorsexamen. student vid Swinburne University of Technology i Australien, sade i ett uttalande. "Men det här molnet verkar orört, förorenat av stjärnor till och med 1,5 miljarder år efter Big Bang."
Universumets första stjärnor bildades endast av väte och helium; Varje annat element på det periodiska systemet kommer från fusionsreaktioner inuti stjärnor och sprids ut i rymden när dessa stjärnor exploderar som supernovaer. Varför ett enda, gassigt moln skulle verka oförlöst av tyngre element som ses nästan överallt annars i universum förblir ett mysterium. Men för Robert och hans kollegor är den "mest övertygande" förklaringen att molnet är en sällsynt tidskapsel i universumets tidigaste minuter, bevarad från en tid innan antika väte- och heliumatomer smidde universums första stjärnor och senare resten av elementen i den periodiska tabellen vi känner idag.
Jagar de tömsta utrymmena
Lagets upptäckt markerar bara det tredje molnet med kosmisk gas som tros vara helt oupptaget av stjärna, (det vill säga varje element som är tyngre än helium).
De första två av dessa gassiga mysterier upptäcktes 2011 av astronomen Michele Fumagalli och kollegor, även med hjälp av Keck-observatoriets bergstoppteleskop. Enligt det lagets efterföljande artikel (publicerad 2011 i tidskriften Science) kan de två molnen ha varit resultatet av de konstiga och inkonsekventa sätt som metall flyter genom interstellarutrymmet, och "kan bara vara toppen av isberg" av en mycket större befolkning av oavsedd utrymme mellan galaxerna.
Robert och hans kollegor blev fascinerade av fynden och inledde snart ett uppdrag att systematiskt undersöka universumet efter tecken på mer orörda väte moln. Med hjälp av Keck-observatoriets optiska teleskop (som sägs vara ett av de mest kraftfulla i världen) riktade teamet kvasarer - intensivt ljusa föremål som bildas när damm och gaspartiklar sugs in i supermassiva svarta hål med nästan ljushastighet. Teamet valde tio kända kvasarer som tidigare visat sig lura bakom lågmetalldammmoln, som de som Fumagalli och hans kollegor hade identifierat 2011.
Med hjälp av dessa kvasarer som kosmiska bakgrundsbelysningar för att belysa de gasformiga skuggorna framför dem studerade forskarna de exakta våglängderna för ljus som släppts ut genom varje målmoln. De fann att endast ett moln (vår vän, LLS1723) visade inga uppenbara spår av några element förutom väte.
"Uppenbarligen kan metallfria moln som LLS1723 vara helt orörda, intergalaktisk gas - överlevande rester av det tidiga universum som aldrig ... har förorenats av stjärna skräp," avslutade författarna i sin studie.
Teamets framgång ger ytterligare bevis på att kosmos kan vara fulla av fickor av metallfritt utrymme som ekar universumets tidigaste stunder - och nu har framtida forskare ett beprövat system för att jaga och identifiera dem.
Den sökningen kan mycket väl vara värt det. Enligt Robert och hans kollegor är det en fråga som kommer att kräva ytterligare studier av molnens närliggande kosmiska grannskap att förstå hur moln som LLS1723 har kunnat överleva oupptagen av tungmetaller. Att hitta och studera andra rena väte-paket med rymden kan också avslöja ny information om hur universumets allra första stjärnor bildades från metallfria omgivningar. Paradoxalt nog är detta en berättelse som forskare bara kan slutföra genom att hitta en hel del ingenting.
