Daudzu gadsimtu laikā zinātnieki daudz uzzināja par apstākļiem un elementiem, kas padara dzīvi iespējamu šeit uz Zemes. Pateicoties mūsdienu astronomijas parādīšanās, zinātnieki kopš tā laika ir iemācījušies, ka šie elementi ir bagātīgi ne tikai citās zvaigžņu sistēmās un galaktikas daļās, bet arī vidē, kas pazīstams kā starpzvaigžņu telpa.
Apsveriet oglekli, elementu, kas ir būtisks visām organiskajām vielām un dzīvei, kā mēs to zinām. Šis dzīvību nesošais elements atrodas arī starpzvaigžņu putekļos, lai gan astronomi nav pārliecināti, cik tas ir bagātīgs. Saskaņā ar Austrālijas un Turcijas astronomu grupas jauniem pētījumiem liela daļa oglekļa mūsu galaktikā pastāv taukiem līdzīgu molekulu veidā.
Viņu pētījums “Starpzvaigžņu putekļu alifātisko ogļūdeņražu saturs” nesen parādījās Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi. Pētījumu vadīja Gunay Banihan, Turcijas Erge universitātes Astronomijas un kosmosa zinātņu katedras profesors, un tajā piedalījās dalībnieki no vairākām Sidnejas Jaunās Dienvidvelsas universitātes (UNSW) nodaļām.
Pētījuma dēļ komanda centās precīzi noteikt, cik liela daļa mūsu galaktikas oglekļa ir piesaistīts taukiem līdzīgās molekulās. Pašlaik tiek uzskatīts, ka puse no starpzvaigžņu oglekļa pastāv tīrā veidā, bet pārējā daļa ir saistīta ar taukiem līdzīgām alifātiskām molekulām (oglekļa atomiem, kas veido atvērtas ķēdes) un kodeklim līdzīgām aromātiskām molekulām (oglekļa atomiem, kas veido plakanu nepiesātinātie gredzeni).
Lai noteiktu, cik daudz taukiem līdzīgo molekulu tiek salīdzinātas ar aromātiskajām, komanda laboratorijā izveidoja materiālu ar tādām pašām īpašībām kā starpzvaigžņu putekļi. Tas sastāvēja no procesa atjaunošanas, kurā alifātiskie savienojumi tiek sintezēti oglekļa zvaigžņu izplūdē. Pēc tam viņi sekoja tam, paplašinot oglekli saturošu plazmu vakuumā zemā temperatūrā, lai simulētu starpzvaigžņu telpu.
Kā profesors Tims Šmits no Austrālijas Pētniecības padomes Izcilības centra eksitonijas zinātnē UNSW Sidnejas ķīmijas skolā un līdzautors paskaidroja:
"Apvienojot mūsu laboratorijas rezultātus ar astronomisko observatoriju novērojumiem, mēs varam izmērīt alifātiskā oglekļa daudzumu starp mums un zvaigznēm."
Izmantojot magnētisko rezonansi un spektroskopiju, viņi pēc tam varēja noteikt, cik spēcīgi materiāls absorbē gaismu ar noteiktu infrasarkanā viļņa garumu. Pēc tam komanda secināja, ka uz katriem miljoniem ūdeņraža atomiem ir aptuveni 100 taukaini oglekļa atomi, kas veido apmēram pusi no pieejamā oglekļa starp zvaigznēm. Paplašinot to, ka tajā iekļauts viss Piena Ceļš, viņi noteica, ka ir aptuveni 10 miljardi triljoni triljonu tonnu taukainas vielas.
Raugoties perspektīvā, tas ir pietiekami, lai iepildītu apmēram 40 triljonus triljonus triljonu paciņu sviesta. Bet kā norādīja Šmits, šī smērviela nebūt nav ēdama.
“Šī kosmosa smērviela nav tāda lieta, kuru jūs vēlētos izplatīt uz grauzdiņa šķēles! Tas ir netīrs, iespējams, toksisks un veidojas tikai starpzvaigžņu telpā (un mūsu laboratorijā). Interesanti ir arī tas, ka šāda veida organiskais materiāls - materiāls, kas iekļaujas planētu sistēmās - ir tik bagātīgs. ”
Raugoties nākotnē, komanda tagad vēlas noteikt cita veida neattīrītu oglekli, kas ir kodelpēdei līdzīgās aromātiskās molekulas. Arī šeit komanda atjaunos molekulas laboratorijas vidē, izmantojot simulācijas. Nosakot katra veida oglekļa daudzumu starpzvaigžņu putekļos, viņi varēs ierobežot, cik daudz no šiem elementiem ir pieejams mūsu galaktikā.
Tas savukārt ļaus astronomiem precīzi noteikt, cik liela daļa no šī dzīvību sniedzošā elementa ir pieejams, un tas arī varētu palīdzēt atklāt, kā un kur dzīve var savaldīties!
