Οι κουζίνες είναι όπου δημιουργούμε. Από το κέικ ψίχουλου έως το καλαμπόκι στο σπάδικα, συμβαίνει εδώ. Αν είστε σαν εμένα, αφήνετε περιστασιακά μια γαλοπούλα πολύ μακριά στο φούρνο ή ψήνετε το κοτόπουλο στη σχάρα. Όταν το κρέας καίγεται, ανάμεσα στις μυρωδιές που ενημερώνουν τη μύτη σας για τα κακά νέα είναι επίπεδα μόρια που αποτελούνται από άτομα άνθρακα τοποθετημένα σε κυψελοειδή μοτίβο που ονομάζεται PAHs ή πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες.
Οι PAH αποτελούν περίπου το 10% του άνθρακα στο σύμπαν και δεν βρίσκονται μόνο στην κουζίνα σας, αλλά και στο διάστημα, όπου ανακαλύφθηκαν το 1998. Ακόμη και οι κομήτες και οι μετεωρίτες περιέχουν PAH. Από την εικόνα, μπορείτε να δείτε ότι αποτελούνται από πολλούς έως πολλούς διασυνδεόμενους δακτυλίους ατόμων άνθρακα που είναι διατεταγμένοι με διαφορετικούς τρόπους για τη δημιουργία διαφορετικών ενώσεων. Όσο περισσότεροι δακτύλιοι, τόσο πιο περίπλοκο το μόριο, αλλά το υποκείμενο μοτίβο είναι το ίδιο για όλους.
Όλη η ζωή στη Γη βασίζεται στον άνθρακα. Μια γρήγορη ματιά στο ανθρώπινο σώμα αποκαλύπτει ότι το 18,5% είναι φτιαγμένο μόνο από αυτό το στοιχείο. Γιατί ο άνθρακας είναι τόσο σημαντικός; Επειδή μπορεί να συνδεθεί με τον εαυτό του και με πολλά άτομα με διάφορους τρόπους για να δημιουργήσει πολλά πολύπλοκα μόρια που επιτρέπουν στους ζωντανούς οργανισμούς να εκτελούν πολλές λειτουργίες. Οι πλούσιοι σε άνθρακα PAH ενδέχεται να έχουν εμπλακεί ακόμη και στην εξέλιξη της ζωής, καθώς έρχονται σε πολλές μορφές με δυνητικά πολλές λειτουργίες. Ένα από αυτά μπορεί να ήταν ενθαρρύνουν το σχηματισμό RNA (συνεργάτης με το «μόριο ζωής» DNA).
Στη συνεχιζόμενη προσπάθεια να μάθουμε πώς τα απλά μόρια άνθρακα εξελίσσονται σε πιο περίπλοκα και τι ρόλο μπορούν να διαδραματίσουν αυτές οι ενώσεις στην προέλευση της ζωής, μια διεθνής ομάδα ερευνητών εστίασε τη NASA Στρατοσφαιρικό Παρατηρητήριο υπέρυθρης αστρονομίας (SOFIA) και άλλα παρατηρητήρια για τους ΠΑΥ που βρίσκονται μέσα στο πολύχρωμο Νεφέλωμα Ίρις στο βόρειο αστερισμό του Κέφαου ο Βασιλιάς.
Ο Bavo Croiset του Πανεπιστημίου Leiden στις Κάτω Χώρες και η ομάδα διαπίστωσαν ότι όταν οι ΠΑΥ στο νεφέλωμα πλήττονται από υπεριώδη ακτινοβολία από το κεντρικό του αστέρι, εξελίσσονται σε μεγαλύτερα, πιο περίπλοκα μόρια. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι η ανάπτυξη σύνθετων οργανικών μορίων όπως οι ΠΑΥ είναι ένα από τα βήματα που οδηγούν στην εμφάνιση της ζωής.
Ισχυρό υπεριώδες φως από ένα νεογέννητο τεράστιο αστέρι όπως αυτό που θέτει το νεφελώδες ίριδα θα τείνει να διασπά τα μεγάλα οργανικά μόρια σε μικρότερα, αντί να τα συσσωρεύει, σύμφωνα με την τρέχουσα άποψη. Για να δοκιμάσουν αυτήν την ιδέα, οι ερευνητές ήθελαν να εκτιμήσουν το μέγεθος των μορίων σε διάφορες τοποθεσίες σε σχέση με το κεντρικό αστέρι.
Η ομάδα του Croiset χρησιμοποίησε το SOFIA για να ξεπεράσει το μεγαλύτερο μέρος των υδρατμών στην ατμόσφαιρα, ώστε να μπορεί να παρατηρήσει το νεφέλωμα στο υπέρυθρο φως, μια μορφή φωτός αόρατη στα μάτια μας που ανιχνεύουμε ως θερμότητα. Τα όργανα της SOFIA είναι ευαίσθητα σε δύο μήκη κύματος υπέρυθρων που παράγονται από αυτά τα συγκεκριμένα μόρια, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση του μεγέθους τους. Η ομάδα ανέλυσε τις εικόνες SOFIA σε συνδυασμό με δεδομένα που είχαν ληφθεί προηγουμένως από το παρατηρητήριο υπερύθρων Spitzer, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το τηλεσκόπιο Καναδά-Γαλλίας-Χαβάης στο Μεγάλο νησί της Χαβάης.
Η ανάλυση δείχνει ότι το μέγεθος των μορίων PAH σε αυτό το νεφέλωμα ποικίλλει ανάλογα με τη θέση σε ένα σαφές σχέδιο. Το μέσο μέγεθος των μορίων στην κεντρική κοιλότητα του νεφελώματος που περιβάλλει το νεαρό αστέρι είναι μεγαλύτερο από ότι στην επιφάνεια του νέφους στην εξωτερική άκρη της κοιλότητας. Έκαναν επίσης μια έκπληξη: η ακτινοβολία από το αστέρι είχε ως αποτέλεσμα καθαρή αύξηση του αριθμού των πολύπλοκων PAH και όχι την καταστροφή τους σε μικρότερα κομμάτια.
Σε ένα δημοσίευση εφημερίδας Στην Αστρονομία και την Αστροφυσική, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτή η παραλλαγή μοριακού μεγέθους οφείλεται τόσο σε μερικά από τα μικρότερα μόρια που καταστρέφονται από το σκληρό πεδίο υπεριώδους ακτινοβολίας του αστεριού, όσο και σε ακτινοβολημένα μεσαίου μεγέθους μόρια, ώστε να συνδυάζονται σε μεγαλύτερα μόρια.
Ξεκινούν τόσα πολλά με αστέρια. Όχι μόνο δημιουργούν τα άτομα άνθρακα στα θεμέλια της βιολογίας, αλλά φαίνεται ότι τα βοσκώνουν και σε πιο περίπλοκες μορφές. Πραγματικά, μπορούμε να ευχαριστήσουμε τα τυχερά μας αστέρια!
