Η εντύπωση ενός καλλιτέχνη για τον σκονισμένο δίσκο σε τροχιά γύρω από το IRS 46. Πιστοποίηση εικόνας: NASA / JPL-Caltech Επιλέξτε για μεγέθυνση
Οι αστρονόμοι στο Παρατηρητήριο W. M. Keck βρήκαν; για πρώτη φορά; μερικές από τις βασικές ενώσεις που είναι απαραίτητες για την κατασκευή οργανικών μορίων και μία από τις βάσεις που βρίσκονται στο DNA εντός των εσωτερικών περιοχών ενός δίσκου που σχηματίζει πλανήτες. Το αντικείμενο, γνωστό ως «IRS 46», βρίσκεται στον γαλαξία του Γαλαξία, περίπου 375 έτη φωτός από τη Γη, στον αστερισμό του Οφιούχου. Τα αποτελέσματα θα δημοσιευθούν σε ένα επερχόμενο τεύχος του Astrophysical Journal Letters.
«Βλέπουμε πρεβιοτικά οργανικά μόρια σε κομήτες και γιγαντιαίους πλανήτες αερίου στο δικό μας ηλιακό σύστημα και αναρωτιόμαστε, από πού προέρχονται αυτές οι χημικές ουσίες;» είπε ο Δρ Marc Kassis, υποστηρικτής του αστρονόμου στο Παρατηρητήριο W. Keck. «Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer μας επιτρέπει να μελετήσουμε αυτά τα νεαρά αστρικά αντικείμενα με νέους και αποκαλυπτικούς τρόπους, δίνοντάς μας συναρπαστικές ενδείξεις για το πού μπορεί να σχηματιστεί η ζωή στο σύμπαν».
Οι δύο οργανικές ενώσεις που βρέθηκαν - το ακετυλένιο και το υδροκυάνιο - βρίσκονται συνήθως στο δικό μας ηλιακό σύστημα, όπως η ατμόσφαιρα των γιγαντιαίων πλανητών αερίου, οι παγωμένες επιφάνειες των κομητών και η ατμόσφαιρα του μεγαλύτερου φεγγαριού του Κρόνου, Τιτάνα . Ένα άλλο είδος που περιέχει άνθρακα ανιχνεύεται, το διοξείδιο του άνθρακα, είναι ευρέως διαδεδομένο στις ατμόσφαιρες της Αφροδίτης, της Γης και του Άρη.
"Εάν προσθέσετε υδροκυάνιο, ακετυλένιο και νερό μαζί σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και τους δώσετε μια κατάλληλη επιφάνεια στην οποία θα συμπυκνωθούν και θα αντιδράσουν, θα λάβετε μια σειρά από οργανικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των αμινοξέων και μιας βάσης πουρίνης DNA που ονομάζεται αδενίνη, "Είπε ο Keck Astronomer Dr. Geoffrey Blake, του Καλιφόρνια Ινστιτούτου Τεχνολογίας στην Πασαντένα και συν-συγγραφέας της εφημερίδας. «Τώρα, μπορούμε να εντοπίσουμε αυτά τα ίδια μόρια στην πλανητική ζώνη ενός αστεριού εκατοντάδες έτη φωτός μακριά.»
Η παρουσία δίσκων πλούσιων σε αέριο γύρω από νεαρά αστέρια είναι γνωστή, αλλά ελάχιστα κατανοούνται για τη χημική δομή στο εσωτερικό. Η ανακάλυψη του ακετυλενίου και του κυανιούχου υδρογόνου σε έναν από αυτούς τους δίσκους θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα αυτούς τους δίσκους, όπου μελλοντικά ηλιακά συστήματα μπορεί κάποια μέρα να σχηματιστούν και ενδεχομένως να οδηγήσουν στη ζωή.
«Ο Σπίτζερ βρήκε κάτι πολύ μοναδικό - ένα νεαρό πρωτόστρωμα με έναν σκονισμένο δίσκο που, όταν το βλέπεις από τη Γη, φαίνεται κεκλιμένο στον ουρανό, παρόμοιο με το πώς εμφανίζονται μερικοί γαλαξίες», εξήγησε ο Κάσσης. «Αυτή η γωνία θέασης επιτρέπει στην ομάδα να χρησιμοποιήσει τα δεδομένα Keck-NIRSPEC για να μελετήσει τις εσωτερικές περιοχές του δίσκου. Τα αποτελέσματα έλεγαν στην ομάδα ακριβώς πώς κινείται ο δίσκος και υποδηλώνουν ότι μπορεί να υπάρχει αστρικός άνεμος από την εσωτερική περιοχή. Ο Keck βοήθησε επίσης στη μέτρηση των υψηλών θερμοκρασιών και της συγκέντρωσης σωματιδίων στο δίσκο. "
Η σκόνη και το αέριο που περιβάλλουν ένα νεαρό αστέρι εμποδίζουν το ορατό φως, αλλά αφήνουν να περάσουν μεγαλύτερα μήκη κύματος, όπως το υπέρυθρο φως. Οι αστρονόμοι μπορούν να μάθουν από τι αποτελείται αυτό το αέριο και η σκόνη διαχωρίζοντας το φως στα μήκη κύματος ή στα χρώματα του συστατικού του.
Από το 2003, το διαστημικό τηλεσκόπιο NASA Spitzer έχει επιτρέψει στους αστρονόμους να χρησιμοποιήσουν αυτήν την τεχνική για να μελετήσουν μοριακές ενώσεις σε πρωτοπλανητικούς δίσκους νέων αστρικών αντικειμένων. Το «πρόγραμμα παλαιού τύπου c2d» του Spitzer εξέτασε περισσότερες από 100 πηγές σε πέντε γειτονικές περιοχές που σχηματίζουν αστέρια και μόνο μία; IRS 46 ?? bf; έδειξε σαφή ένδειξη ότι περιέχουν τις οργανικές ενώσεις στις θερμές περιοχές κοντά στο αστέρι όπου οι επίγειοι πλανήτες είναι πιθανότερο να σχηματιστούν.
«Αυτό το βρεφικό σύστημα μπορεί να μοιάζει πολύ με το δικό μας πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, προτού αναδυθεί η ζωή στη Γη», δήλωσε ο Fred Lahuis από το Παρατηρητήριο του Λάιντεν στις Κάτω Χώρες και το SRON Netherlands Institute for Space Research. Ο Lahuis είναι ο κύριος συγγραφέας της εφημερίδας που περιγράφει τα αποτελέσματα.
Ενώ τα ακριβή γεγονότα που οδηγούν σε αυτο-αναδιπλασιαζόμενα νουκλεϊκά οξέα παραμένουν ασαφή, τα μόρια του ακετυλενίου (C2H2) και του υδροκυανίου (HCN) έχουν αποδειχθεί ότι παράγουν τις βασικές ενώσεις που είναι απαραίτητες για την κατασκευή RNA και DNA. Η ομάδα διαπίστωσε ότι η αφθονία του κυανιούχου υδρογόνου (HCN) ήταν σχεδόν 10.000 φορές υψηλότερη από εκείνη που βρέθηκε στο κρύο διαστρικό αέριο από το οποίο γεννιούνται τα αστέρια και οι πλανήτες.
Τα μοντέλα της πρώιμης χημείας του ηλιακού συστήματος έχουν ιστορικά επικεντρωθεί σε δεδομένα από το πρωτόγονο ηλιακό μας σύστημα, αλλά τώρα ανακαλύψεις πρωτοπλανητικών δίσκων έχουν ανοίξει το πεδίο σε ηλιακά συστήματα διαφορετικά από τα δικά μας. Θεωρητικά μοντέλα έχουν δείξει ότι μεγάλες ποσότητες πολύπλοκων οργανικών μορίων θα υπήρχαν στις εσωτερικές περιοχές αυτών των δίσκων, αλλά μέχρι τώρα δεν ήταν δυνατές δοκιμές παρατήρησης.
Για να προσδιοριστεί πού, ακριβώς, το πλούσιο σε οργανικό αέριο βρίσκεται στο IRS 46, η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης δεδομένα υπομετρικού από το τηλεσκόπιο James Clerk Maxwell στο Mauna Kea. Τα εξασθενημένα σήματα που παρατηρήθηκαν ξανά υποδηλώνουν ότι το υλικό προέρχεται από τον εσωτερικό δίσκο, ίσως όχι περισσότερες από 10 αστρονομικές μονάδες από το γονικό αστέρι, παρόμοια σε απόσταση με εκείνη που ο Κρόνος περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Ωστόσο, πρέπει να γίνουν πολλά ακόμη για να το γνωρίζουμε.
«Τα αέρια είναι πολύ ζεστά, κοντά ή λίγο πάνω από το σημείο βρασμού του νερού στη Γη», δήλωσε ο Δρ Adwin Boogert, επίσης του Caltech. "Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες βοήθησαν στον εντοπισμό της θέσης των αερίων στο δίσκο."
Τα αποτελέσματα του Keck-NIRSPEC δείχνουν την παρουσία ενός αστρικού ανέμου που αναδύεται από την εσωτερική περιοχή του δίσκου σε τροχιά γύρω από το IRS 46. Ο άνεμος μπορεί τελικά να ανατινάξει τα σκονισμένα συντρίμμια στο δίσκο, ίσως αποκαλύπτοντας την παρουσία βραχώδεις πλανήτες σαν τη Γη αρκετά εκατομμύρια χρόνια.
Το εργαστήριο Jet Propulsion διαχειρίζεται την αποστολή Spitzer Space Telescope για τη Διεύθυνση Επιστημονικής Αποστολής της NASA στην Ουάσιγκτον. Οι επιστημονικές δραστηριότητες διεξάγονται στο Spitzer Science Center στο Caltech. Το JPL είναι ένα τμήμα της Caltech.
Το W. Keck Observatory διοικείται από την California Association for Research in Astronomy, μια μη κερδοσκοπική εταιρεία 501 (c) (3). Τα τηλεσκόπια των 10 μέτρων Keck I και Keck II ανιχνεύουν τα πιο αμυδρά αντικείμενα στο οπτικό και υπέρυθρο σύμπαν.
Αρχική πηγή: Παρατηρητήριο W. Keck
