Tudósok, akik James Webb űrteleszkóp (JWST) megfigyelték és megmérték a leghidegebb jeget egy csillagközi molekulafelhő legmélyebb részében. A fagyasztott molekulák mínusz 440 Fahrenheit-fokot (mínusz 263 Celsius-fok) mértek a folyóiratban január 23-án megjelent új kutatás szerint. Természetcsillagászat (új lapon nyílik meg).
A fagyott molekulákból, gázokból és porrészecskékből álló molekulafelhők a csillagok és bolygók szülőhelyeként szolgálnak – beleértve a lakható bolygókat, mint amilyen a miénk is. Ebben a legújabb tanulmányban egy tudóscsoport a JWST-ket használta infravörös kamerával a Földtől mintegy 500 fényévre lévő Chameleon I nevű molekulafelhőt vizsgálják.
A sötét, hideg felhőben a csapat olyan fagyott molekulákat azonosított, mint a karbonil-kén, ammónia, metán, metanol és még sok más. A kutatók szerint ezek a molekulák egy napon egy növekvő csillag és esetleg jövőbeli exobolygók forró magjának részei lesznek. Tartalmazzák a lakható világok építőköveit is: szén, oxigén, hidrogén, nitrogén és kén, a COHNS néven ismert molekuláris koktél.
Összefüggő: 19 lenyűgöző James Webb űrtávcső kép
“Eredményeink betekintést nyújtanak a jégképződés kezdeti, sötét kémiai fázisába a csillagközi porszemcséken, amelyek centiméter méretű kavicsokká nőnek, amelyekből bolygók keletkeznek” – mondja a tanulmány vezető szerzője. Melissa McClure (új lapon nyílik meg)– mondta a holland Leideni Obszervatórium csillagásza nyilatkozatban (új lapon nyílik meg).
Poros óvoda
A csillagok és a bolygók molekuláris felhőkben képződnek, mint például az I. kaméleon. Évmilliók alatt a gázok, a jég és a por nagyobb tömegű struktúrákká omlik össze. Néhány ilyen szerkezet felmelegszik, és fiatal csillagok magjává válik. Ahogy nőnek a csillagok, egyre több anyagot söpörnek fel, és egyre melegebbek lesznek. Amint egy csillag kialakult, a körülötte visszamaradt gáz és por korongot képez. Ez az anyag ismét összeütközni kezd, összetapad, és végül nagyobb testeket alkot. Egy napon ezek a csomók bolygókká válhatnak. Még az olyan lakhatóakat is, mint a miénk.
“Ezek a megfigyelések új ablakot nyitnak az élet építőköveihez szükséges egyszerű és összetett molekulák kialakulásának útjai felé” – mondta McClure a közleményben.
A JWST 2022 júliusában küldte vissza első felvételeit, és a tudósok jelenleg a 10 milliárd dollár értékű távcső műszereivel demonstrálják, milyen mérések lehetségesek. Az I. kaméleon molekuláinak azonosítására a kutatók a molekulafelhő mögött elhelyezkedő csillagok fényét használták. Ahogy a fény felénk süt, jellegzetes módon elnyeli a felhőben lévő por és molekulák. Ezeket az abszorpciós mintákat azután össze lehet hasonlítani a laboratóriumban meghatározott ismert mintákkal.
A csapat összetettebb molekulákat is talált, amelyeket nem tudnak specifikusan azonosítani. A felfedezés azonban azt bizonyítja, hogy összetett molekulák keletkeznek molekulafelhőkben, mielőtt a növekvő csillagok felhasználnák őket.
“Az összetett szerves molekulák, mint például a metanol és esetleg az etanol azonosítása azt is sugallja, hogy az ebben a felhőben fejlődő csillag- és bolygórendszerek meglehetősen fejlett kémiai állapotban öröklik a molekulákat” – mondta a társszerző. Will Roche (új lapon nyílik meg)nyilatkozta a Leideni Obszervatórium csillagásza. “
Míg a csapat örömmel látja a COHNS-t a hideg, molekuláris levesben, nem találtak olyan magas molekulakoncentrációt, mint azt egy olyan sűrű felhőben várták volna, mint az I. kaméleon. Hogyan kapja meg a miénkhez hasonló lakható világ a jeges COHNS-ét. még mindig nagy kérdés a csillagászok körében. Az egyik elmélet szerint a COHNS-ek jeges üstökösökkel és aszteroidákkal való ütközés útján kerültek a Földre.
“Ez csak az első a spektrális pillanatfelvételek sorában, amelyeket azért készítünk, hogy meglássuk, hogyan fejlődnek a jegek a kezdeti szintézisükből a protoplanetáris korongok üstökösképző régióivá” – mondta McClure a közleményben. “Ez megmondja nekünk, hogy végül milyen jégkeveréket – és ezáltal milyen elemeket – juttathatunk el a földi exobolygók felszínére, vagy abszorbeálhatnak óriás gázok vagy jeges bolygók légkörébe.”