Kunstniku mulje IRS 46-st tiirlevast tolmust kettast. Pildikrediit: NASA / JPL-Caltech Pilt suuremalt
W. M. Kecki observatooriumi astronoomid leidsid? esimest korda? bf? mõned orgaaniliste molekulide ehitamiseks vajalikud aluselised ühendid ja üks DNA-st leitud alustest planeedi moodustava ketta sisemistes piirkondades. Objekt, mida tuntakse IRS 46 nime all, asub Linnutee galaktikas, umbes 375 valgusaasta kaugusel Maast, Ophiuchuse tähtkujus. Tulemused avaldatakse ajakirja Astrophysical Journal Letters peatses numbris.
"Me näeme prebiootilisi orgaanilisi molekule komeetes ja gaasi hiiglaslikel planeetidel meie enda päikesesüsteemis ja mõtleme, kust need kemikaalid pärit on?" ütles W. Kecki observatooriumi astronoom dr Marc Kassis. "Spitzeri kosmoseteleskoop laseb meil uurida neid noori täheobjekte uutel ja paljastavatel viisidel, andes meile põnevaid vihjeid selle kohta, kus elu universumis võib tekkida."
Leitud kahte orgaanilist ühendit - atsetüleeni ja vesiniktsüaniidi - leidub tavaliselt meie enda päikesesüsteemis, näiteks hiiglaslike gaasiplaneetide atmosfääris, komeetide jäistel pindadel ja Saturni atmosfääris, mille suurim kuu on Titan . Veel üks avastatud süsinikku sisaldav liik, süsinikdioksiid, on laialt levinud Veenuse, Maa ja Marsi atmosfääris.
"Kui lisada katseklaasi vesiniktsüaniid, atsetüleen ja vesi ning anda neile sobiv pind, millel kontsentreeruda ja reageerida, saate hulga orgaanilisi ühendeid, sealhulgas aminohappeid, ja DNA puriini alust, mida nimetatakse adeniiniks, "Ütles Kecki astronoom dr Geoffrey Blake, Pasadena California tehnoloogiainstituudist ja töö kaasautor. "Nüüd saame neid samu molekule tuvastada sadade valgusaastate kaugusel asuva tähe planeedi tsoonis."
Gaasirikaste ketaste olemasolu noorte tähtede ümber on hästi teada, kuid keemilisest struktuurist on nende sisemuses vähe aru saada. Atsetüleeni ja vesiniktsüaniidi leidmine ühes nendest ketastest aitab astronoomidel neid kettaid paremini mõista, kus tulevased päikesesüsteemid võivad kunagi moodustuda ja võivad elu lõppeda.
"Spitzer leidis midagi väga ainulaadset - tolmuse kettaga noor protostar, mis Maalt vaadatuna tundub taeva poole kallutatuna, sarnaselt mõne galaktika ilmumisega," selgitas Kassis. See vaatenurk võimaldas meeskonnal kasutada Keck-NIRSPEC andmeid ketta sisepiirkondade uurimiseks. Tulemused rääkisid meeskonnale täpselt, kuidas ketas liikus, ja näitasid, et sisepiirkonnast võib tulla tähetuult. Keck aitas mõõta ka ketta kõrgeid temperatuure ja osakeste kontsentratsiooni. ”
Noort tähte ümbritsev tolm ja gaas blokeerivad nähtava valguse, kuid lasevad pikemaid lainepikkusi, näiteks infrapunavalgust, läbi. Astronoomid saavad teada, millest see gaas ja tolm on tehtud, eraldades valguse selle komponendi lainepikkusteks või värvideks.
Alates 2003. aastast on NASA Spitzeri kosmoseteleskoop lubanud astronoomidel seda tehnikat kasutada noorte täheobjektide protoplanetaarsetes ketastes olevate molekulaarsete ühendite uurimiseks. Spitzeri „c2d pärandprogramm” on uurinud enam kui 100 allikat viies läheduses asuvas tähekujunduspiirkonnas ja ainult ühte bf? IRS 46? Bf? näitasid selgeid tõendeid orgaaniliste ühendite sisalduse kohta tähe lähedal asuvates soojades piirkondades, kus maapealsed planeedid tõenäoliselt moodustuvad.
"See imikusüsteem võib tunduda palju selline, nagu meie oma tegi seda miljardeid aastaid tagasi, enne kui Maa peal elu tekkis," ütles Fred Lahuis Hollandi Leideni observatooriumist ja SRONi Hollandi kosmoseuuringute instituudist. Lahuis on tulemusi kirjeldava töö juhtiv autor.
Ehkki täpsed sündmused, mis viivad isereplitseeruvate nukleiinhapeteni, jäävad ebaselgeks, on näidatud, et atsetüleeni (C2H2) ja vesiniktsüaniidi (HCN) molekulid toodavad RNA ja DNA moodustamiseks vajalikke alusühendeid. Meeskond leidis, et vesiniktsüaniidi (HCN) arvukus oli ligi 10 000 korda suurem kui külmas tähtedevahelises gaasis, millest sünnivad tähed ja planeedid.
Päikesesüsteemi varase keemia mudelid on ajalooliselt keskendunud meie enda primitiivse päikesesüsteemi andmetele, kuid nüüd on protoplanetaarsete ketaste avastused avanud välja meie päikesesüsteemidele ka mujal. Teoreetilised mudelid on väitnud, et nende ketaste kõige sisemistes piirkondades esineks suures koguses keerulisi orgaanilisi molekule, kuid seni pole vaatluskatsed olnud võimalikud.
Aitamaks kindlaks teha, kus täpselt asub IRS 46-s orgaaniline rikas gaas, kasutas meeskond ka Mauna Keas asuva James Clerki Maxwelli teleskoobi submillimeetri andmeid. Jälle täheldatud nõrgad signaalid viitavad sellele, et materjal pärineb sisemiselt kettalt, võib-olla mitte rohkem kui 10 astronoomilist ühikut lähtetähest, sarnaselt kaugusega, kus Saturn tiirleb ümber meie enda päikesesüsteemi. Selle teadmiseks on aga veel palju tööd vaja teha.
"Gaasid on väga soojad, Maa keemistemperatuurile lähedal või mõnevõrra kõrgemal," ütles dr Adwin Boogert, ka Caltechist. "Need kõrged temperatuurid aitasid ketta gaaside asukohta täpselt kindlaks teha."
Keck-NIRSPECi tulemused osutavad IRS 46 tiirleva ketta sisepiirkonnast väljuva tähetuule olemasolule. Tuul võib puhuda ketta tolmuse prahi, paljastades võib-olla kiviseid, Maa-sarnaseid planeete. mitu miljonit aastat.
Reaktiivmootorite laboratoorium juhib Spiceri kosmoseteleskoobi missiooni NASA teadusmissiooni direktoraadis Washingtonis. Teadusoperatsioonid viiakse läbi Caltechi teaduskeskuses Spitzer. JPL on Caltechi jaoskond.
W. Kecki vaatluskeskust juhib California astronoomiauuringute assotsiatsioon, mis on mittetulundusühing 501 (c) (3). 10-meetrised Keck I ja Keck II teleskoobid määravad optilise ja infrapuna-universumi kõige nõrgemad objektid.
Algne allikas: W. Kecki observatoorium
