Köögid on seal, kus loome. Alates puru koogist kuni maisitõlvikuni, see juhtub siin. Kui olete nagu mina, olete aeg-ajalt kalkunit liiga kaua ahju jätnud või söestanud grillitud kana. Kui liha põleb, on teie nina halbadest uudistest teavitavate lõhnade hulgas lamedad molekulid, mis koosnevad süsinikuaatomitest, mis on paigutatud kärgstruktuuri, mida nimetatakse PAH-ideks või polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud.
PAH-id moodustavad umbes 10% universumi süsinikust ja neid ei leidu mitte ainult teie köögis, vaid ka kosmoses, kus need avastati 1998. aastal. Isegi komeedid ja meteoriidid sisaldavad PAH-sid. Jooniselt näete, et need koosnevad mitmest kuni mitmest omavahel ühendatud süsinikuaatomite tsüklist, mis on paigutatud erineval viisil erinevate ühendite valmistamiseks. Mida rohkem rõngaid, seda keerulisem on molekul, kuid selle aluseks olev muster on kõigi jaoks sama.
Kogu elu Maal põhineb süsinikul. Kiire pilk inimkehale näitab, et 18,5% sellest on valmistatud ainult sellest elemendist. Miks on süsinik nii oluline? Kuna see on võimeline siduma enda ja paljude teiste aatomitega mitmel viisil, luua palju keerulisi molekule, mis võimaldavad elusorganismidel täita mitmeid funktsioone. Süsinikurikkad polütsüklilised aromaatse süsivesinikud võivad olla isegi elu arenguga seotud, kuna need esinevad mitmel kujul ja võivad omada palju funktsioone. Üks neist võis olla soodustada RNA teket (elu molekuli DNA partner).
Jätkuval otsingul, kuidas lihtsad süsiniku molekulid muutuvad keerukamateks ja millist rolli need ühendid võivad elu algul mängida, on rahvusvaheline teadlaste meeskond keskendunud NASA Infrapunase astronoomia tähtkuju (SOFIA) ja muud PAH-de vaatluskeskused, mida leidub värviküllast Iirise udukogu Põhja tähtkujus Kuningas Cepheus.
Bavo Croiset Madalmaade Leideni ülikoolist ja meeskond otsustasid, et kui udukogu PAH-sid tabab selle kesktähe ultraviolettkiirgus, muutuvad nad suuremateks, keerukamateks molekulideks. Teadlased loodavad hüpoteesiks, et keerukate orgaaniliste molekulide nagu PAH-de kasv on üks etappe, mis viib elu tekkimiseni.
Vastsündinud massiivse tähe tugev ultraviolettvalgus, näiteks see, mis paneb iirise udukogu särama, laguneb praeguse vaate kohaselt suured orgaanilised molekulid väiksemateks, mitte ei moodusta neid. Selle idee katsetamiseks soovisid teadlased hinnata molekulide suurust erinevates kohtades kesktähe suhtes.
Croiset'i meeskond kasutas SOFIA-d suurema osa atmosfääri veeauru ületamiseks, et ta saaks jälgida udukogu infrapunavalguses, mis on meie silmadele nähtamatu valguse vorm, mida me tuvastame soojusena. SOFIA instrumendid on tundlikud kahe infrapunalainepikkuse suhtes, mida need konkreetsed molekulid tekitavad, ja mille abil saab nende suurust hinnata. Meeskond analüüsis SOFIA pilte koos andmetega, mille olid eelnevalt saanud Spitzeri infrapuna kosmose vaatluskeskus, Hubble'i kosmoseteleskoop ja Kanada-Prantsusmaa-Hawaii teleskoop Hawaii suurel saarel.
Analüüs näitas, et PAH-molekulide suurus selles udus varieerub asukoha järgi selge mustrina. Noort tähte ümbritsevas udukogu keskõõnes on molekulide keskmine suurus suurem kui pilve pinnal õõnsuse välisservas. Nad said ka üllatuse: tähekiirgus põhjustas keerukate PAHide arvu kasvu, mitte aga nende purunemise väiksemateks tükkideks.
Sees paber avaldatud astronoomia ja astrofüüsika alal jõudis meeskond järeldusele, et see molekuli suuruse varieeruvus tuleneb nii tähe karmi ultraviolettkiirguse poolt hävitatud väikseimatest molekulidest kui ka keskmise suurusega molekulide kiiritamisest, nii et need ühinevad suuremateks molekulideks.
Nii palju algab tähtedest. Nad mitte ainult ei loo süsinikuaatomeid bioloogia alustalaks, vaid näib, et nad karjatavad neid ka keerukamatesse vormidesse. Tõepoolest, võime tänada oma õnnelikke tähti!
