„Spalenizna” z mgławicy Irys a powstanie życia

dnia 19/08/2016
Połączenie trzech zdjęć NGC 7023 dostarczonych przez obserwatorium SOFIA (kolory czerwony i zielony) oraz teleskop Spitzera (niebieski) pokazuje różne populacje cząsteczek WWA. Źródło: NASA/DLR/SOFIA/B. Croiset, Leiden Observatory, and O. Berné, CNRS; NASA/JPL-Caltech/Spitzer

Połączenie trzech zdjęć NGC 7023 dostarczonych przez obserwatorium SOFIA (kolory czerwony i zielony) oraz teleskop Spitzera (niebieski) pokazuje różne populacje cząsteczek WWA. Źródło: NASA/DLR/SOFIA/B. Croiset, Leiden Observatory, and O. Berné, CNRS; NASA/JPL-Caltech/Spitzer

Wykorzystując dane zebrane przez SOFIĘ (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy – Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej) i inne obserwatoria, międzynarodowy zespół naukowców dostrzegł, jak szczególny rodzaj cząsteczek organicznych, będących surowym budulcem życia, mógł rozwinąć się w kosmosie.

Bavo Croiset z Leiden University w Holandii wraz z współpracownikami, przyjrzał się cząsteczkom zwanym WWA (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne), będącym płaskimi molekułami złożonymi z atomów węgla ułożonych we wzór plastra miodu i otoczonymi wodorem. WWA stanowią około 10% węgla we wszechświecie, a na ziemi pojawiają się, gdy spalana jest materia organiczna, taka jak mięso, trzcina cukrowa czy drewno. Zespół Croiseta stwierdził, że gdy WWA znajdujące się w mgławicy NGC 7023, zwanej również mgławicą Irys, wystawione zostają na promieniowanie ultrafioletowe pochodzące z centralnej gwiazdy mgławicy, ewoluują w większe, bardziej złożone cząsteczki. Naukowcy przypuszczają, że zwiększenie rozmiaru molekuł organicznych takich jak WWA jest jednym z kroków prowadzących do pojawienia się życia.

Badacze użyli teleskopu z pokładu obserwatorium SOFIA NASA, zmodyfikowanego Boeinga 747, który wzniósł się ponad większość atmosferycznej pary wodnej, aby móc lepiej przyjrzeć się WWA z mgławicy Irys w podczerwieni. Źródło: NASA

Badacze użyli teleskopu z pokładu obserwatorium SOFIA NASA, zmodyfikowanego Boeinga 747, który wzniósł się ponad większość atmosferycznej pary wodnej, aby móc lepiej przyjrzeć się WWA z mgławicy Irys w podczerwieni. Źródło: NASA

Niektóre z istniejących dotychczas modeli przewidywały, że promieniowanie z pobliskiej nowonarodzonej, masywnej gwiazdy może rozbijać duże cząsteczki organiczne na mniejsze, a nie łączyć ich ze sobą. W celu przetestowania tych modeli naukowcy postanowili oszacować ich wielkości w różnych odległościach od gwiazdy centralnej.

Grupa Croiseta użyła do obserwacji mgławicy NGC 7023 dwóch przyrządów z obserwatorium SOFIA: FLITECAM, aparatu pracującego w niskiej podczerwieni, oraz FORCAST do obrazów w średniej podczerwieni. Te instrumenty SOFII są czułe na dwie długości fal emitowanych przez cząsteczki WWA, co wykorzystano do oszacowania ich wielkości. Zespół przeanalizował obrazy z SOFII wraz z danymi uzyskanymi wcześniej z kosmicznego obserwatorium Spitzera, pracującego w podczerwieni, kosmicznego teleskopu Hubble’a oraz kanadyjsko-francusko-hawajskiego teleskopu na hawajskiej wyspie Big Island.

Spaliłeś kiedyś mięso albo grillowałeś kurczaka tak długo, aż skóra stała się chrupiąca? Jeśli tak to poznałeś niektóre WWA. Rozgotowane mięso, spalone drewno czy samochodowe spaliny uwalniają WWA, cząsteczki składające się z węgla i wodoru. Rysunek przedstawia benzo[a]piren, cząsteczkę WWA często uwalnianą podczas gotowania lub palenia drewna, składającą się z 20 atomów węgla i 12 atomów wodoru. Źródło: Dennis Bogdan with additions by Bob King

Spaliłeś kiedyś mięso albo grillowałeś kurczaka tak długo, aż skóra stała się chrupiąca? Jeśli tak to poznałeś niektóre WWA. Rozgotowane mięso, spalone drewno czy samochodowe spaliny uwalniają WWA, cząsteczki składające się z węgla i wodoru. Rysunek przedstawia benzo[a]piren, cząsteczkę WWA często uwalnianą podczas gotowania lub palenia drewna, składającą się z 20 atomów węgla i 12 atomów wodoru. Źródło: Dennis Bogdan with additions by Bob King

 

Analizy wskazały na oczywisty schemat w różnicach rozmiaru cząsteczek WWA w mgławicy. Średni rozmiar cząsteczek centralnej jamy mgławicy, otaczającej oświetlającą ją gwiazdę, okazał się być większy niż na jej zewnętrznej krawędzi.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Astronomy and Astrophysics zespół doszedł do wniosku, że owe różnice w rozmiarze molekuł wynikają zarówno z faktu, że niektóre z mniejszych WWA niszczone są przez surowe promieniowanie ultrafioletowe, jak i z tego, że WWA średniej wielkości naświetlane są w taki sposób, że łączą się w większe cząsteczki.

Źródło: SOFIA Science Center

Dodaj komentarz