Kõrgelennuline SOFIA teleskoop heidab valgust sellele, kust võisid pärineda mõned elu peamised ehitusplokid. Hiljuti avaldatud uuring Astrofüüsiline ajakiri: kirjad eesotsas Hawaii ülikooli astronoomidega, sealhulgas kaastöötajatega California Davise ülikoolist, Johns-Hopkinsi ülikoolist, Põhja-Carolina loodusteaduste muuseumist, Appalachi Riikliku Ülikoolist ja mitmetest rahvusvahelistest partneritest (sh NASA rahastus), vaadati mõistatus planeedi moodustumisel: väävli elemendi keemiline rada ning selle tähendus ja roll planeetide moodustamisel ja elu.
Periooditabelil number 16, väävel on Universumi kümnes levinum element. Väävli märgistuselemendiks, mis on kaasatud tolmuterade moodustumisse planeetide juurde viivate noorte tähtede ümber, on ka kahtlus, et see on eluks vajalik ehituskivi. Väävli jaotuse vaatamine universumis võiks anda meile ka ülevaate sellest, kuidas ürgne elu siin Maa peal algas.
Uuringu jaoks uurisid teadlased niinimetatud noori täheobjekte (YSO). Need on noored tähed, mis asuvad etapis enne vesiniku ühildamise alustamist ja on põimitud tolmu ja gaasi rikas molekulaarpilve. Spetsiifiliseks objektiks uuringus oli MonR2 IRS3, kokku varisev protostar Monoceros R2 tähte moodustavas piirkonnas. Monoceros tähtkujus asuv Ükssarv (mõnikord tuntud ka kui Narwhal) MonR2 IRS3 on üks paljudest YSOdest selles piirkonnas, protoplaneetilise tolmu ja gaasi hoidla variseva südamiku ümber.
Pärast YSO etappi on gaas kas saanud tähe osaks, selle planeedisüsteemiks või puhutud ära. Seejärel hakkab täht sulatama vesinikku heeliumiks, aga ka massiivsemates tähtedes nähtud raskemate elementide hulka. Noored täheobjektid, näiteks MonR2 IRS3, on seega suurepärased laborid eluks vajalike planeetide ja molekulide moodustumisega seotud salapärase keemia uurimiseks.
Uuringuks kasutas meeskond SOFIA - NASA infrapunase astronoomia Stratosfääri vaatluskeskust - muundatud Boeing 747SP lennukit, mille liuguse taha paigaldatud 2,5-meetrine infrapunateleskoop oli suunatud risti lennuki teljega. Kõrgelennuline SOFIA on sellise uuringu jaoks ideaalne, kuna see võib jõuda kaugele suurema osa Maa atmosfääri veeaurust, mis takistab infrapuna-astronoomiat.
Meeskond kasutas kõrglahutusega Echelon-Cross-Echelle Spectrograph (“EXES”), mis oli paigaldatud SOFIA teleskoobile. Mon2 IRS3 oli varem täheldatud süsinikmonooksiidi (CO) uuringus, kasutades NIRSPEC instrumenti suurel maapealsel Keck II teleskoobil, ja need tähelepanekud aitasid teavitada SOFIA vääveldioksiidi (SO2), molekul, mida peetakse protoplanetaarsetes süsteemides oleva väävli hoidlaks. Andmete kalibreerimiseks vaadeldi ka taeva eredaimat tähte Siriust. EXESi tähelepanekud võimaldasid vaatlejatel mõõta SO spektraaljoone laiust2 esimest korda tähte moodustavas piirkonnas, samuti saada ülevaade selle molekuli kui väävlihoidla arvukusest. Näiteks sooja SO kitsad jooned2 gaas soovitab jää sublimatsiooni moodustava südamiku kuumuse kaudu, samal ajal kui laiad jooned näitavad lööke, mis piserdavad väikestest teradest väävlit. Selles uuringus leiti SO alumine piir2 arvukus ja otsustas, et MonR2 IRS3 kuumast südamikust sublimeeritud jääd võivad olla SO allikad2 gaas.
Pärast väävlit
Väävli protsessi vaatlused YSO-s on intrigeerivad. Meeskond jälgis esimest korda SO teket2 (vääveldioksiid) kuumas südamikus, mis näitab, et selline moodustumisviis on vähemalt sama tõhus kui löökide korral. Lisaks võib see protsess olla oluline väiksema massiga (s.o. rohkem sarnane meie päikesesüsteemile, kui see moodustas ~ 4,57 miljardit aastat tagasi) YSO-des, mida tulevased vaatlused võivad aidata kinnitada.
Edasine töö võib aidata ka kindlaks teha teiste primitiivsete väävlihoidlate suhtelist tähtsust. Vesiniksulfiidi uurimine YSO-des - mida peetakse peamiseks väävlisisalduse tekitajaks primitiivses päikesesüsteemis - näitab, et lihtne radiatiivne kuumutamine ja kerged löögid on väävli moodustumisel ja jaotamisel vähemalt sama tõhusad, kui varem arvati pritsimisest, tugevatest löökidest . See näitab ka tugevat seost meie enda päikesesüsteemis komeedis 67 / P Churyumov-Gerasimenko nähtud päikesesüsteemis leiduvate väävlihoidlate vahel, mida uuris Euroopa Kosmoseagentuuri Rosetta missioon aastatel 2014-2016.
"Need SOFIA teleskoobi abil tehtud tähelepanekud on võtmeks protoplanetaarsete molekulaarsete reservuaaride saladuste vabastamiseks," rääkis dr Rachel Smith (Põhja-Carolina loodusteaduste muuseum / Apalatši Riiklik Ülikool). Ajakiri Kosmos. "Selliste ühenduste kaudu ühe objekti erinevate andmekogumite vahel võime lõpuks luua tervikliku pildi planeetide ja eluks vajalike molekulide evolutsioonist."
Mis saab edasi uutest vaatlustest? Vastuväite hüpoteesi kinnitamiseks2 reservuaari järele, väävlit sisaldavate jääde järelvaatlusi on vaja eelseisvate missioonide korral, nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoobi käivitamine aastal 2021, ja võib-olla kasutades taas sisselülitatud, taas WFIRST-missiooni (lairiba infrapuna kosmoseteleskoop), mis nulliti välja. NASA FY 2020 eelarve ettepanekus.
Uute teleskoopide turuletoomisega ja olemasolevate täiustustega võidakse tuleval kümnendil siseneda infrapuna-astronoomia kuldaega, võimaldades astronoomidel mikroelemente tagasi oma algsete algupärasteni.
