Mākslinieka iespaids par putekļaino disku, kas riņķo ap IRS 46. Attēla kredīts: NASA / JPL-Caltech Palielināt
W. M. Keck observatorijas astronomi ir atraduši? pirmo reizi? bf? daži no pamata savienojumiem, kas nepieciešami organisko molekulu veidošanai, un viena no bāzēm, kas atrodamas DNS planētas veidojošā diska iekšējos reģionos. Objekts, kas pazīstams kā “IRS 46”, atrodas Piena Ceļa galaktikā, aptuveni 375 gaismas gadu attālumā no Zemes, Ophiuchus zvaigznājā. Rezultāti tiks publicēti gaidāmajā Astrophysical Journal Letters numurā.
"Mēs redzam prebiotiskās organiskās molekulas kometās un gāzes milzu planētās mūsu pašu Saules sistēmā un domājam, no kurienes šīs ķimikālijas nāk?" teica Marks Kassis, W. Keka observatorijas atbalsta astronoms. "Spicera kosmiskais teleskops ļauj mums izpētīt šos jaunos zvaigžņu objektus jaunos un atklājošos veidos, sniedzot aizraujošus norādes par to, kur Visumā var veidoties dzīvība."
Atrasti divi organiskie savienojumi - acetilēns un ciānūdeņradis - parasti atrodami mūsu pašu Saules sistēmā, piemēram, milzu gāzes planētu atmosfērā, komētu ledainajās virsmās un Saturna atmosfērā, kas ir lielākais mēness Titāns. . Vēl viena oglekli saturoša suga - oglekļa dioksīds - ir plaši izplatīta Venēras, Zemes un Marsa atmosfērā.
“Ja jūs mēģenē pievienojat ciānūdeņradi, acetilēnu un ūdeni un piešķirat viņiem atbilstošu virsmu, uz kuras koncentrēties un reaģēt, jūs iegūsit lielu daudzumu organisko savienojumu, ieskaitot aminoskābes, un DNS purīna bāzi, ko sauc par adenīnu, ”Sacīja Keka astronoms Dr. Džefrijs Bleiks no Kalifornijas Tehnoloģijas institūta Pasadenā un šī darba līdzautors. "Tagad šīs pašas molekulas mēs varam noteikt zvaigznes simtiem gaismas gadu attālumā esošajā zvaigznes planētas zonā."
Ar gāzi bagātu disku klātbūtne ap jaunajām zvaigznēm ir labi zināma, taču par ķīmisko struktūru iekšpusē ir maz izprasts. Acetilēna un ciānūdeņraža atklāšana vienā no šiem diskiem palīdzēs astronomiem labāk izprast šos diskus, kur nākotnē varētu izveidoties Saules sistēmas un, iespējams, izraisīt dzīvību.
“Špiceris atrada kaut ko ļoti unikālu - jaunu protostaru ar putekļainu disku, kas, skatoties no Zemes, šķiet noliekts debesīs, līdzīgi kā tas, kā parādās dažas galaktikas,” skaidroja Kassis. Šis skata leņķis ļāva komandai izmantot Keck-NIRSPEC datus, lai izpētītu diska iekšējos reģionus. Rezultāti komandai precīzi pastāstīja, kā disks pārvietojas, un liek domāt, ka no iekšējā reģiona varētu būt zvaigžņu vējš. Keks arī palīdzēja izmērīt augsto temperatūru un daļiņu koncentrāciju diskā. ”
Putekļi un gāze, kas ieskauj jaunu zvaigzni, bloķē redzamo gaismu, bet caur to var iziet garāki viļņu garumi, piemēram, infrasarkanā gaisma. Astronomi var uzzināt, no kā veidojas šī gāze un putekļi, sadalot gaismu tā sastāvdaļu viļņu garumos vai krāsās.
Kopš 2003. gada NASA Spicera kosmiskais teleskops ļāva astronomiem izmantot šo paņēmienu, lai pētītu molekulāros savienojumus jauno zvaigžņu objektu protoplanetārajos diskos. Spicera “c2d mantotā programma” ir apskatījusi vairāk nekā 100 avotus piecos tuvējos zvaigžņu veidošanas reģionos un tikai vienā bf? IRS 46? Bf? parādīja skaidrus pierādījumus par organisko savienojumu klātbūtni siltajos reģionos tuvu zvaigznei, kur, visticamāk, veidosies zemes planētas.
“Šī zīdaiņu sistēma varētu izskatīties daudz līdzīgi, kā mūsējie darīja pirms miljardiem gadu, pirms dzīvība radās uz Zemes,” sacīja Freds Lahuiss no Leidenes observatorijas Nīderlandē un Nīderlandes SRON kosmosa pētījumu institūta. Lahuis ir galvenais rezultātu aprakstītā darba autors.
Kaut arī precīzi notikumi, kas izraisa pašreplicējošās nukleīnskābes, joprojām ir neskaidri, ir pierādīts, ka acetilēna (C2H2) un ciānūdeņraža (HCN) molekulas rada bāzes savienojumus, kas nepieciešami RNS un DNS veidošanai. Komanda atklāja, ka ciānūdeņraža (HCN) pārpilnība ir gandrīz 10 000 reizes augstāka nekā sastopama aukstā starpzvaigžņu gāzē, no kuras dzimst zvaigznes un planētas.
Agrīnās Saules sistēmas ķīmijas modeļi vēsturiski ir koncentrējušies uz datiem, kas iegūti no mūsu pašu primitīvās Saules sistēmas, taču tagad protoplanētisko disku atklājumi ir atvēruši lauka iespējas citām Saules sistēmām, nevis mūsu pašu. Teorētiskie modeļi liecina, ka šo disku iekšējos reģionos būtu sastopami lieli sarežģītu organisko molekulu daudzumi, taču līdz šim novērošanas testi nav bijuši iespējami.
Lai palīdzētu noteikt, kur tieši IRS 46 atrodas organiski bagāta gāze, komanda izmantoja arī submilimetra datus no Džeimsa ierēdņa Maksvela teleskopa Mauna Kea. Atkal novērotie vājie signāli liek domāt, ka materiāla izcelsme ir no iekšējā diska, iespējams, ne vairāk kā 10 astronomisko vienību no vecāku zvaigznes, līdzīgā attālumā no vietas, kur Saturns riņķo ap Sauli mūsu pašu Saules sistēmā. Tomēr, lai to noteikti zinātu, vēl ir jāveic daudz papildu darba.
"Gāzes ir ļoti siltas, tuvu vai nedaudz virs ūdens viršanas punkta uz Zemes," sacīja Dr. Advins Bogerts, arī no Kaltehas. "Šī augstā temperatūra palīdzēja precīzi noteikt gāzu atrašanās vietu diskā."
Keka-NIRSPEC rezultāti norāda uz zvaigžņu vēja klātbūtni, kas rodas no diska iekšējā reģiona, kas riņķo pa IRS 46. Vējš galu galā var izpūst putekļainos gružus diskā, iespējams, atklājot akmeņainas, Zemei līdzīgas planētas vairākus miljonus gadu.
Reaktīvo dzinēju laboratorija vada Spicera kosmiskā teleskopa misiju NASA Zinātniskās misijas direktorātā Vašingtonā. Zinātniskās operācijas tiek veiktas Spitzer zinātnes centrā Kaltehā. JPL ir Caltech nodaļa.
W. Keck observatoriju pārvalda Kalifornijas astronomijas pētījumu asociācija, bezpeļņas korporācija 501 (c) (3). 10 metru teleskopi Keck I un Keck II kontrolē vistālākos objektus optiskajā un infrasarkanajā Visumā.
Oriģinālais avots: W. Keck Observatory
