Кухні - це те, де ми створюємо. Від торта з крихтами до кукурудзи на качані, це буває тут. Якщо ви схожі на мене, ви час від часу залишаєте індичку занадто довго в духовці або обсмажували курку на грилі. Коли м'ясо спалюється, серед запахів, що сповіщають ваш ніс про погані новини, є плоскі молекули, що складаються з атомів вуглецю, розташованих у сотовій схемі під назвою ПАУ або поліциклічні ароматичні вуглеводні.
ПАУ становлять близько 10% вуглецю у Всесвіті, і вони виявляються не тільки на вашій кухні, але й у космосі, де їх було виявлено у 1998 році. Навіть комети та метеорити містять ПАУ. З ілюстрації видно, що вони складаються з кількох до багатьох взаємопов'язаних кілець з атомів вуглецю, розташованих по-різному, щоб утворити різні сполуки. Чим більше кілець, тим складніша молекула, але основна закономірність однакова для всіх.
Все життя на Землі базується на вуглеці. Швидкий огляд людського тіла виявляє, що 18,5% його складається лише з цього елемента. Чому вуглець так важливий? Оскільки він здатний зв’язуватися з собою та безліччю інших атомів різними способами, щоб створити безліч складних молекул, які дозволяють живим організмам виконувати багато функцій. ПАВ, багаті вуглецем, можуть навіть брати участь в еволюції життя, оскільки вони бувають у багатьох формах з потенційно багатьма функціями. Один із таких, можливо, був сприяють утворенню РНК (партнер ДНК "молекули життя").
Продовжуючи пошуки того, як прості молекули вуглецю переростають у складніші і яку роль ці сполуки можуть відігравати у поколінні життя, міжнародна команда дослідників зосередила увагу НАСА Стратосферна обсерваторія інфрачервоної астрономії (СОФІЯ) та інших обсерваторій на ПАУ, виявлених у колоритних Туманність Іриса у північному сузір'ї Цефея Царя.
Баво Круазет з Лейденського університету в Нідерландах і команда визначила, що, коли ПАУ в туманності потрапляє ультрафіолетове випромінювання від його центральної зірки, вони еволюціонують у більші, складніші молекули. Вчені припускають, що зростання складних органічних молекул, таких як ПАВ, є одним із етапів, що ведуть до виникнення життя.
Сильне УФ-світло від новонародженої масивної зірки, як та, яка встановлює туманність Іриси, як правило, розбиває великі органічні молекули на більш дрібні, а не накопичує їх, згідно з поточним уявленням. Щоб перевірити цю ідею, дослідники хотіли оцінити розмір молекул у різних місцях відносно центральної зірки.
Команда Круазет використовувала SOFIA, щоб піднятися над великою частиною водяної пари в атмосфері, щоб він міг спостерігати туманність в інфрачервоному світлі, невидиму для наших очей форму світла, яку ми визначаємо як тепло. Інструменти SOFIA чутливі до двох інфрачервоних довжин хвиль, які виробляються саме цими молекулами, які можна використовувати для оцінки їх розміру. Команда проаналізувала зображення SOFIA у поєднанні з даними, отриманими раніше інфрачервоною космічною обсерваторією Спітцер, космічним телескопом Хаббл та телескопом Канада-Франція-Гаваї на Великому острові Гаваї.
Аналіз показує, що розміри молекул ПАУ в цій туманності змінюються залежно від місця за чітким малюнком. Середній розмір молекул у центральній порожнині туманності, що оточує молоду зірку, більший, ніж на поверхні хмари на зовнішньому краї порожнини. Вони також отримали сюрприз: випромінювання зірки спричинило чисте зростання кількості складних ПАВ, а не їх руйнування на менші шматки.
В опубліковано папір Команда в галузі астрономії та астрофізики зробила висновок, що ця варіація молекулярного розміру обумовлена як деякими найменшими молекулами, що руйнуються суворим полем ультрафіолетового випромінювання зірки, так і молекулами середнього розміру, що опромінюються, тому вони об'єднуються у більші молекули.
Так багато починається зірок. Вони не лише створюють атоми вуглецю в основі біології, але, мабуть, і вони пасують їх у більш складні форми. Воістину, ми можемо подякувати нашим щасливим зіркам!
