Враження художника про запорошений диск на орбіті IRS 46. Кредит зображення: NASA / JPL-Caltech Натисніть, щоб збільшити
Астрономи в обсерваторії W. M. Keck знайшли ?? bf? вперше ?? bf? деякі основні сполуки, необхідні для побудови органічних молекул, і одна з підстав, виявлених у ДНК, у внутрішніх областях планетоутворюючого диска. Об'єкт, відомий як "IRS 46", розташований у галактиці Чумацький Шлях, приблизно за 375 світлових років від Землі, в сузір'ї Опіхуса. Результати будуть опубліковані у майбутньому випуску листів астрофізичного журналу.
"Ми бачимо пребіотичні органічні молекули в кометах і планетах-гігантах у нашій власній Сонячній системі і запитуємо, звідки вони взяли ці хімікати?" сказав доктор Марк Кассіс, астроном, який підтримує обсерваторію В. Кека. "Космічний телескоп Спітцер дозволяє нам вивчати ці молоді зоряні об'єкти по-новому і розкривати способи, даючи нам захоплюючі підказки про те, де може утворитися життя у Всесвіті".
Дві знайдені органічні сполуки - ацетилен та ціаністий водень - зазвичай зустрічаються у нашій власній Сонячній системі, такі як атмосфери планет-гігантів, крижані поверхні комет та атмосфера найбільшого Місяця Сатана, Титана . Виявлений ще один вид вмісту вуглецю, вуглекислий газ, широко поширений в атмосферах Венери, Землі та Марса.
"Якщо ви додасте ціанід водню, ацетилен та воду разом у пробірку і надасте їм належну поверхню, на якій можна сконцентруватися та реагувати, ви отримаєте безліч органічних сполук, включаючи амінокислоти та пуринову основу ДНК, що називається аденіном, - сказав астроном Кека доктор Джеффрі Блейк з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені та співавтор статті. "Тепер ми можемо виявити ці самі молекули в зоні планети зірки, що знаходиться за сотні світлових років".
Присутність багатих газом дисків навколо молодих зірок добре відома, але про хімічну структуру всередині мало що зрозуміло. Відкриття ацетилену та ціаністого водню в одному з цих дисків допоможе астрономам краще зрозуміти ці диски, де майбутні сонячні системи можуть колись сформуватися і, можливо, призведуть до життя.
"Шпіцер знайшов щось дуже унікальне - молодого протостар з запиленим диском, який, дивлячись із Землі, виглядає нахиленим на небі, подібно до того, як з'являються деякі галактики", - пояснив Кассіс. «Цей кут огляду дозволяє команді використовувати дані Keck-NIRSPEC для вивчення внутрішніх областей диска. Результати розповіли команді, як саме рухався диск, і припускають, що з внутрішньої області може бути зоряний вітер. Кек також допоміг виміряти високі температури та концентрацію частинок у диску ».
Пил і газ, що оточують молоду зірку, блокують видиме світло, але пропускають довші хвилі, такі як інфрачервоне світло. Астрономи можуть з’ясувати, з чого складається цей газ і пил, розділивши світло на його довжину хвилі або кольори.
З 2003 року космічний телескоп NASA Spitzer дозволив астрономам використовувати цю методику для вивчення молекулярних сполук у протопланетних дисках молодих зоряних об’єктів. "Спадська програма c2d" Spitzer розглядала понад 100 джерел у п'яти сусідніх зіркоутворюючих регіонах і лише один ?? bf? IRS 46 ?? bf? показав чіткі докази, що містять органічні сполуки в теплих районах, близьких до зірки, де найімовірніше утворюються земні планети.
"Ця дитяча система може виглядати так, як наша мільярди років тому, перш ніж життя виникло на Землі", - сказав Фред Лагуїс з Обсерваторії Лейдена в Нідерландах та Нідерландського інституту космічних досліджень SRON. Лагуїс є головним автором статті, що описує результати.
Хоча точні події, що призводять до самовідтворення нуклеїнових кислот, залишаються незрозумілими, показано, що молекули ацетилену (C2H2) та ціаніду водню (HCN) утворюють базові сполуки, необхідні для побудови РНК та ДНК. Команда виявила, що кількість ціаністого водню (HCN) майже в 10000 разів перевищує кількість, виявлена в холодному міжзоряному газі, з якого народжуються зірки та планети.
Моделі ранньої хімії сонячної системи історично орієнтувалися на дані нашої примітивної сонячної системи, але тепер відкриття протопланетних дисків відкрили поле для сонячних систем, крім нашої. Теоретичні моделі дозволяють припустити, що велика кількість складних органічних молекул буде присутній у найбільш внутрішніх областях цих дисків, але до цих пір ніякі спостережливі спостереження не були можливими.
Щоб допомогти визначити, де саме знаходиться багатий органікою газ в IRS 46, команда також використовувала дані субміліметра з телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Mauna Kea. Знову слабкі сигнали, що спостерігаються знову, свідчать про те, що матеріал походить з внутрішнього диска, можливо, не більше 10 астрономічних одиниць від материнської зірки, подібної відстані, де Сатурн обходить Сонце у нашій власній Сонячній системі. Однак ще багато ще потрібно зробити, щоб знати це напевно.
"Гази дуже теплі, близько до точки кипіння води на Землі або дещо вище", - сказав доктор Адвін Бугерт, також компанія Caltech. "Ці високі температури допомогли точно визначити розташування газів на диску".
Результати Keck-NIRSPEC вказують на наявність зоряного вітру, що виходить із внутрішньої області диска, що обертається навколо IRS 46. Вітер може врешті-решт здути пильний сміття в диску, можливо, виявляючи наявність скелястих, схожих на Землю планет у кілька мільйонів років.
Лабораторія реактивного руху управляє космічною телескопом Спітцер для управління наукової місії НАСА, Вашингтон. Наукові операції проводяться в Науковому центрі Спітцера в Каліфорнії. JPL - це підрозділ Caltech.
Обсерваторією В. Кека керує Каліфорнійська асоціація досліджень астрономії, некомерційна корпорація 501 (c) (3). 10-метрові телескопи Keck I та Keck II зондують найменші об'єкти в оптичному та інфрачервоному Всесвіті.
Оригінальне джерело: Обсерваторія В. Кека
