Впечатление художника от пыльного диска, вращающегося вокруг IRS 46. Изображение предоставлено: NASA / JPL-Caltech Нажмите для увеличения
Астрономы в обсерватории У. М. Кека нашли "BF" Впервые BF? некоторые из основных соединений, необходимых для создания органических молекул, и одно из оснований, найденных в ДНК во внутренних областях планетообразующего диска. Объект, известный как «IRS 46», расположен в галактике Млечный путь, примерно в 375 световых годах от Земли, в созвездии Змееносца. Результаты будут опубликованы в следующем номере Astrophysical Journal Letters.
«Мы видим пребиотические органические молекулы в кометах и планетах газовых гигантов в нашей собственной солнечной системе и задаемся вопросом, откуда взялись эти химические вещества?» сказал доктор Марк Кассис, поддержка астронома в обсерватории В. Кека. «Космический телескоп Spitzer позволяет нам изучать эти молодые звездные объекты новыми и откровенными способами, давая нам захватывающие подсказки о том, где жизнь может формироваться во вселенной».
Два найденных органических соединения - ацетилен и цианистый водород - обычно встречаются в нашей собственной солнечной системе, такие как атмосферы гигантских газовых планет, ледяные поверхности комет и атмосфера самой большой луны Сатурна - Титана. , Другой обнаруженный углеродсодержащий вид, двуокись углерода, широко распространен в атмосфере Венеры, Земли и Марса.
«Если вы добавите цианистый водород, ацетилен и воду вместе в пробирку и дадите им подходящую поверхность для концентрации и реакции, вы получите множество органических соединений, включая аминокислоты и пуриновую основу ДНК, называемую аденин, »Сказал астроном Кек доктор Джеффри Блейк из Калифорнийского технологического института в Пасадене и соавтор статьи. «Теперь мы можем обнаружить те же самые молекулы в зоне планеты звезды за сотни световых лет».
Наличие газообразных дисков вокруг молодых звезд хорошо известно, но о химической структуре внутри мало что известно. Открытие ацетилена и цианистого водорода на одном из этих дисков поможет астрономам лучше понять эти диски, где будущие солнечные системы могут когда-нибудь сформироваться и, возможно, привести к жизни.
«Спитцер нашел нечто очень уникальное - молодую протозвезду с пыльным диском, которая, если смотреть с Земли, кажется наклоненной на небе, подобно тому, как выглядят некоторые галактики», - пояснил Кассис. «Этот угол обзора позволяет команде использовать данные Keck-NIRSPEC для изучения внутренних областей диска. Результаты показали команде точно, как диск двигался и предполагают, что может быть звездный ветер, прибывающий из внутренней области. Кек также помог измерить высокие температуры и концентрацию частиц в диске ».
Пыль и газ, окружающие молодую звезду, блокируют видимый свет, но пропускают более длинные волны, такие как инфракрасный свет. Астрономы могут узнать, из чего состоит этот газ и пыль, разделив свет на составляющие его длины волн или цвета.
С 2003 года космический телескоп НАСА Спитцер позволил астрономам использовать эту технику для изучения молекулярных соединений в протопланетных дисках молодых звездных объектов. Spitzer «c2d legacy program» рассмотрел более 100 источников в пяти близлежащих звездообразующих регионах и только в одном IRS 46 ?? BF? показал явное свидетельство содержания органических соединений в теплых областях, близких к звезде, где планеты земного шара наиболее вероятно могут сформироваться.
«Эта детская система может выглядеть очень похоже на нашу, созданную миллиарды лет назад, до того, как на Земле возникла жизнь», - сказал Фред Лахуис из Лейденской обсерватории в Нидерландах и Нидерландского института космических исследований SRON. Лахуис является ведущим автором статьи, описывающей результаты.
Хотя точные события, приводящие к самореплицирующимся нуклеиновым кислотам, остаются неясными, было показано, что молекулы ацетилена (C2H2) и цианистого водорода (HCN) продуцируют основные соединения, необходимые для образования РНК и ДНК. Команда обнаружила, что содержание цианистого водорода (HCN) было почти в 10000 раз выше, чем в холодном межзвездном газе, из которого рождаются звезды и планеты.
Модели ранней химии солнечной системы исторически были сосредоточены на данных из нашей собственной примитивной солнечной системы, но теперь открытия протопланетных дисков открыли поле для солнечных систем, отличных от нашей. Теоретические модели предполагают, что в самых внутренних областях этих дисков будут присутствовать большие количества сложных органических молекул, но до настоящего времени никакие наблюдательные тесты были невозможны.
Чтобы точно определить, где именно находится газ, богатый органическими веществами, в IRS 46, команда также использовала субмиллиметровые данные телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Мауна-Кеа. Наблюдаемые снова слабые сигналы свидетельствуют о том, что материал исходит из внутреннего диска, возможно, не более чем в 10 астрономических единицах от родительской звезды, схожих по расстоянию с тем, где Сатурн вращается вокруг Солнца в нашей собственной солнечной системе. Тем не менее, многое еще предстоит сделать, чтобы знать это наверняка.
«Газы очень теплые, близкие или несколько превышающие температуру кипения воды на Земле», - сказал доктор Адвин Бугерт, также из Caltech. «Эти высокие температуры помогли точно определить местоположение газов в диске».
Результаты Keck-NIRSPEC указывают на наличие звездного ветра, выходящего из внутренней области диска на орбите IRS 46. Ветер может в конечном итоге сдуть пыльный мусор в диске, возможно, обнаружив присутствие каменистых, похожих на Землю планет в несколько миллионов лет.
Лаборатория реактивного движения управляет миссией космического телескопа Спитцер для Управления научной миссии НАСА в Вашингтоне. Научные работы проводятся в научном центре Spitzer в Калтехе. JPL является подразделением Caltech.
Обсерваторией В. Кека управляет Калифорнийская ассоциация исследований в области астрономии, некоммерческая корпорация 501 (c) (3). 10-метровые телескопы Keck I и Keck II исследуют самые слабые объекты в оптической и инфракрасной Вселенной.
Первоисточник: Обсерватория В. Кека
