Wrażenie artysty na zakurzonym dysku krążącym wokół IRS 46. Źródło zdjęcia: NASA / JPL-Caltech Kliknij, aby powiększyć
Astronomowie z obserwatorium W. M. Kecka znaleźli ?? bf? po raz pierwszy ?? bf? niektóre z podstawowych związków niezbędnych do budowy cząsteczek organicznych i jednej z zasad znalezionych w DNA w wewnętrznych obszarach dysku formującego planetę. Obiekt, znany jako „IRS 46”, znajduje się w galaktyce Drogi Mlecznej, około 375 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Ophiuchus. Wyniki zostaną opublikowane w nadchodzącym numerze Astrophysical Journal Letters.
„Widzimy prebiotyczne cząsteczki organiczne w kometach i gigantycznych planetach gazowych w naszym własnym Układzie Słonecznym i zastanawiamy się, skąd te chemikalia pochodzą?” powiedział dr Marc Kassis, astronom wspierający w Obserwatorium W. Kecka. „Kosmiczny Teleskop Spitzer pozwala nam badać te młode obiekty gwiezdne na nowe i odkrywcze sposoby, dając nam ekscytujące wskazówki na temat tego, gdzie może powstać życie we wszechświecie”.
Dwa znalezione związki organiczne - acetylen i cyjanowodór - są powszechnie spotykane w naszym Układzie Słonecznym, takie jak atmosfery gigantycznych planet gazowych, lodowate powierzchnie komet i atmosfera największego księżyca Saturna, Tytana . Inny wykryty gatunek zawierający węgiel, dwutlenek węgla, jest szeroko rozpowszechniony w atmosferach Wenus, Ziemi i Marsa.
„Jeśli dodasz cyjanowodór, acetylen i wodę do probówki i zapewnisz im odpowiednią powierzchnię, na której się skoncentrujesz i zareagujesz, otrzymasz mnóstwo związków organicznych, w tym aminokwasy i bazę purynową DNA o nazwie adenina, ”Powiedział Keck Astronomer Dr. Geoffrey Blake z California Institute of Technology w Pasadenie i współautor artykułu. „Teraz możemy wykryć te same cząsteczki w strefie planety gwiazdy oddalonej o setki lat świetlnych”.
Obecność bogatych w gaz dysków wokół młodych gwiazd jest dobrze znana, ale niewiele wiadomo na temat struktury chemicznej wewnątrz. Odkrycie acetylenu i cyjanowodoru na jednym z tych dysków pomoże astronomom lepiej zrozumieć te dyski, na których kiedyś mogą powstać przyszłe układy słoneczne i być może zaowocować życiem.
„Spitzer znalazł coś bardzo wyjątkowego - młody protostar z zakurzonym dyskiem, który, patrząc z Ziemi, wydaje się przechylony na niebie, podobnie jak niektóre galaktyki” - wyjaśnił Kassis. „Ten kąt widzenia pozwolił zespołowi wykorzystać dane Keck-NIRSPEC do badania wewnętrznych obszarów dysku. Wyniki pokazały zespołowi dokładnie, w jaki sposób dysk się poruszał, i sugerują, że z regionu wewnętrznego może dochodzić wiatr gwiezdny. Keck pomógł również zmierzyć wysokie temperatury i stężenie cząstek w dysku. ”
Pył i gaz otaczający młodą gwiazdę blokują światło widzialne, ale przepuszczają dłuższe fale, takie jak światło podczerwone. Astronomowie mogą dowiedzieć się, z czego składa się ten gaz i pył, dzieląc światło na długości fal składowych lub kolory.
Od 2003 r. Kosmiczny Teleskop Spitzer NASA umożliwia astronomom stosowanie tej techniki do badania związków molekularnych w dyskach protoplanetarnych młodych obiektów gwiezdnych. Program „Spuścizna C2D” Spitzera przyjrzał się ponad 100 źródłom w pięciu pobliskich regionach formujących gwiazdy i tylko w jednym? Bf? IRS 46 ?? bf? wykazały wyraźne dowody na obecność związków organicznych w ciepłych regionach blisko gwiazdy, gdzie najprawdopodobniej tworzą się planety lądowe.
„Ten system niemowlęcy może wyglądać bardzo podobnie jak nasz miliardy lat temu, zanim powstało życie na Ziemi” - powiedział Fred Lahuis z Obserwatorium Leiden w Holandii i holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych SRON. Lahuis jest głównym autorem artykułu opisującego wyniki.
Chociaż dokładne zdarzenia prowadzące do samoreplikujących się kwasów nukleinowych pozostają niejasne, wykazano, że cząsteczki acetylenu (C2H2) i cyjanowodoru (HCN) wytwarzają podstawowe związki niezbędne do budowy RNA i DNA. Zespół odkrył, że ilość cyjanowodoru (HCN) była prawie 10.000 razy większa niż w zimnym gazie międzygwiezdnym, z którego rodzą się gwiazdy i planety.
Modele wczesnej chemii układu słonecznego historycznie koncentrowały się na danych z naszego prymitywnego układu słonecznego, ale teraz odkrycia dysków protoplanetarnych otworzyły pole dla układów słonecznych innych niż nasz. Modele teoretyczne sugerują, że duże ilości złożonych cząsteczek organicznych byłyby obecne w najbardziej wewnętrznych regionach tych dysków, ale do tej pory nie były możliwe żadne testy obserwacyjne.
Aby ustalić, gdzie dokładnie znajduje się gaz bogaty w organiczne związki w IRS 46, zespół wykorzystał również dane submilimetrowe z teleskopu Jamesa Clerka Maxwella na Mauna Kea. Ponownie zaobserwowane słabe sygnały sugerują, że materiał pochodzi z dysku wewnętrznego, być może nie więcej niż 10 jednostek astronomicznych od gwiazdy macierzystej, podobnych w odległości do miejsca, w którym Saturn krąży wokół Słońca w naszym układzie słonecznym. Jednak na pewno pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, aby to wiedzieć.
„Gazy są bardzo ciepłe, bliskie lub nieco powyżej temperatury wrzenia wody na Ziemi”, powiedział dr Adwin Boogert, również z Caltech. „Te wysokie temperatury pomogły ustalić lokalizację gazów na dysku”.
Wyniki Keck-NIRSPEC wskazują na obecność gwiezdnego wiatru wyłaniającego się z wewnętrznego obszaru dysku krążącego wokół IRS 46. Wiatr może ostatecznie zdmuchnąć zakurzone szczątki na dysku, być może ujawniając obecność skalistych planet podobnych do Ziemi w kilka milionów lat.
Jet Propulsion Laboratory zarządza misją Spitzer Space Telescope dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA w Waszyngtonie. Działania naukowe prowadzone są w Spitzer Science Center w Caltech. JPL jest oddziałem Caltech.
Obserwatorium W. Kecka jest zarządzane przez California Association for Research in Astronomy, korporację non-profit 501 (c) (3). 10-metrowe teleskopy Keck I i Keck II badają najsłabsze obiekty we Wszechświecie optycznym i podczerwonym.
Oryginalne źródło: Obserwatorium W. Kecka
