Alkoholt talált a James Webb-űrtávcső két fiatal csillagrendszerben

6818

Mi az összefüggés a Margarita koktél, az ecet és a hangyacsípés között? Az, hogy mindhárom olyan kémiai anyagokat tartalmaz, mint a James Webb-űrtávcsővel vizsgált két fiatal csillagelőd, név szerint az IRAS 2A és az IRAS 23385. Noha a két rendszerben még nem alakultak ki bolygók, a James Webb-űrtávcső használatával detektált szerves molekulák központi szerepet játszhatnak abban, hogy a későbbiekben lakhatóvá és az élet kialakulására alkalmassá tegyék őket.

Az IRAS 23385 nevű csillagelőd a MIRI felvételén.

Egy kutatócsoport különféle összetett szerves molekulákból, például etanolból, vagy az ecet összetevőjeként ismert ecetsavból álló jegeket azonosított a vizsgált rendszerekben a James Webb-űrtávcső középinfravörös kamerájának mérései alapján (MIRI, Mid-Infrared Instrument). Ez a kutatás egy korábbi tanulmányra épül, amelyben a tudósok a James Webb-űrtávcső adatainak vizsgálatával különféle kémiai elemeket azonosítottak egy sötét, hideg molekulafelhőben.

A kutatócsoportot vezető Will Rocha (Leideni egyetem, Hollandia) a következőképpen nyilatkozott: „Felfedezésünk ismét felteszi nekünk az asztrokémia egyik kulcsfontosságú, de még meg nem válaszolt kérdését: vajon hogyan keletkeznek az összetett szerves molekulák az űrben? Kialakulásuk gáz vagy szilárd (jég) fázisban történik? A jegekben azonosított összetett szerves molekulák léte arra enged következtetni, hogy előállításukra képesek lehetnek a szilárd halmazállapotú, hideg porszemcsék felszínén végbemenő kémiai reakciók.”

A két fiatal csillagrendszerben azonosított összetett szerves molekulákat korábban nemcsak szilárd, hanem gáz halmazállapotú anyagban is detektálták. A legelfogadottabb elméletek szerint ezek nem gázként jöttek létre, hanem szilárd állapotban, majd a jegek szublimálása során a szilárd halmazállapotból a folyékony halmazállapotot kihagyva közvetlenül gázneművé alakultak át. Éppen ezért a jegekben található összetett szerves molekulák detektálásával a csillagászok hozzájárulhatnak a másféle, még az itt látottaknál is nagyobb és összetettebb molekulák kialakulásának megértéséhez.

Összetett szerves molekulák az IRAS 2A csillagelőd színképében.

A kutatók azt a kérdéskört is alaposan megvizsgálták, hogy a vizsgált csillagelődök környezetében talált összetett szerves molekulák a későbbiekben hogyan juthatnak el a fiatal csillagok körül majdan létrejövő bolygók felszínére. A tanulmányt publikáló csoport résztvevői szerint ezek a molekulák könnyebben jutnak el a fiatal csillagok körül kialakuló, a rendszer későbbi bolygóinak otthont adó tömegbefogási korongra hideg, szilárd, jeges fázisban, mint melegebb gáz halmazállapotban. A jegekben fellelhető összetett szerves molekulák ugyanis könnyedén beépülhetnek az üstökösök és aszteroidák anyagába, amelyek útjuk során ütközhetnek az újonnan kialakult bolygókkal, ilyen módon biztosítva felszínükön az élet kialakításához szükséges kémiai anyagokat.

Az összetett molekulákon túl a kutatóknak egyéb, egyszerűbb kémiai anyagok jelenlétét is sikerült kimutatniuk a vizsgált rendszerekben, mégpedig például a hangyacsípés égető érzetét keltő hangyasavat, a metánt, a formaldehidet, illetve a kén-dioxidot. Eddigi ismereteink alapján a kéntartalmú molekulák, mint például a kén-dioxid, jelenléte fontos szerepet játszott az anyagcseréhez köthető kémiai reakciókban a fiatal Földön is.

Különösen érdekes, hogy a kutatás során vizsgált források egyike, az IRAS 2A egy kis tömegű csillagelőd, és éppen ezért környezete hasonló lehet a korai Naprendszerhez. Ez arra utal, hogy az IRAS 2A rendszerében azonosított kémiai elemek jelen lehettek Naprendszerünk fejlődésének kezdeti időszakában is, és a fent bemutatott folyamatokkal eljuthattak az újonnan kialakult Földre is, hogy később lehetővé tegyék az élet kialakulását.

„Az IRAS 2A és az IRAS 23385 rendszerben azonosított összetett szerves molekulák később beépülhetnek üstökösökbe, illetve aszteroidákba, és ütközések révén a fiatal csillagok körül kialakuló tömegbefogási korong, majd az abban keletkező bolygók részévé válhatnak. Éppen ezért izgatottan várjuk, hogy a későbbiekben a James Webb-űrtávcső további adatainak elemzésével lépésről lépésre követhessük nyomon ezeknek a fiatal csillagrendszereknek a fejlődését.” – mondta a kutatásban részt vevő Ewine van Dishoeck.

Az itt bemutatott eredményekről szóló tanulmányt a kutatócsoport az Astronomy & Astrophysics című szakfolyóiratban tette közzé.

A cikk forrása: https://webbtelescope.org/contents/news-releases/2024/news-2024-111

Hozzászólás

hozzászólás