2012.09.07. - Cukrot detektáltak egy fiatal csillag körül

Az ESO ALMA antennarendszerével cukormolekulákat detektáltak egy Napunkhoz hasonló fiatal csillag körül, először azonosítva az élet egyik fontos alkotóelemét egy kialakuló bolygórendszerben.

Az ESO ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) antennarendszerével glikolaldehid (C₂H₄O₂) molekulát - egy egyszerű cukrot - detektáltak az IRAS 16293-2422 katalógusjelű fiatal kettőscsillag körül. A molekulát már korábban is azonosították az intersztelláris térben - a galaktikus centrum irányában található Sgr B2 jelű ködben és a G31.41+0.31 jelű molekulafelhő magjában -, de ez az első alkalom, hogy egy Napunkhoz hasonló paraméterekkel rendelkező csillag körül mutatták ki, mégpedig attól nagyjából az Uránusz naptávolságának megfelelő pozícióban. Az észleléseket az antennarendszer egy részével végezték az ellenőrzési szakaszban (Science Verification phase) 2011-ben, mégpedig abból a célból, hogy demonstrálják, az ALMA hozza azokat a paramétereket, melyeket a tervezés során célul tűztek ki. A megfigyeléseket technikai szempontból nehezítette, hogy a használt hullámhossz az ALMA érzékenységi tartományának rövidhullámú széléhez esik közel. A nehézségek ellenére is sikeres észlelések által eredményezett felfedezés jelzi, hogy az élet kialakulásához szükséges kémiai összetevők közül néhány - például a Földön az RNS alkotórészeként is funkcionáló glikolaldehid - jelen lehet a rendszerekben a bolygók kialakulásának időszakában. Az IRAS 16293-2422 környezete egyéb komplex szerves molekulákat is tartalmaz, többek között etilén-glikolt és etanolt. A Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute) által vezetett kutatócsoport egyik tagja, Cécile Favre (Aarhus University) szerint különösen érdekes, hogy az ALMA-észlelések azt is felfedték, a cukormolekulák a kettős egyik csillaga felé mozognak, azaz nem csak jó helyen vannak ahhoz, hogy majdan egy bolygóra kerüljenek, hanem ehhez jó irányban is haladnak.

A ρ Ophiuchi csillagkeletkezési terület a NASA WISE (Wide-field Infrared Explorer) műholdjának felvételén. Az IRAS 16293-2422 a vörös objektum a kis fehér négyzet közepén. A körben a detektált cukormolekula modelljei láthatók. A WISE-felvételen a kék és a cián a 3,4 és 4,6 mikronos infravörös sugárzást kódolják, ami főleg a csillagoktól származik. A zöld és vörös színek által kódolt 12 és 22 mikronos sugárzás forrása főként a por.
[ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO) & NASA/JPL-Caltech/WISE Team]

Azok a gáz- és porködök, melyekből a csillagok születnek, nagyon hidegek, hőmérsékletük alig 10 kelvinnel haladja meg az abszolút nulla fokot. Ilyen körülmények között a legtöbb gáz a porrészecskék felületére fagy ki, ahol aztán ezekből az alapanyagokból komplex szerves molekulák jöhetnek létre. Amint azonban a csillag teljesen kialakul és elkezd sugározni, a szülőködének centrális részeit szobahőmérséklet közelébe melegíti, ezért a szerves molekulák elpárolognak a porrészecskék felszínéről és jellegzetes rádiósugárzást bocsátanak ki, amely alapján az ALMA-hoz hasonló antennarendszerekkel detektálhatók és az eloszlásuk feltérképezhető. Az IRAS 16293-2422 különösen alkalmas a fiatal csillagok körüli molekulák, illetve a formálódó bolygórendszerek tanulmányozására, mivel mindössze 400 fényéves távolságával közelinek számít. Jørgensen szerint az egyik legfontosabb kérdés, hogy a molekulák milyen komplexitást érhetnek el, mielőtt egy új bolygó részévé válnak. A válasz némi támpontot nyújthat majd arra nézve, hogy más rendszerekben hogyan is alakulhat ki az élet.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• eso1234 - Science Release