В течение многих столетий ученые узнали много нового о типах условий и элементов, которые делают возможной жизнь здесь, на Земле. Благодаря появлению современной астрономии ученые с тех пор узнали, что эти элементы распространены не только в других звездных системах и частях галактики, но также и в среде, известной как межзвездное пространство.
Рассмотрим углерод, элемент, который необходим для всего органического вещества и жизни, как мы его знаем. Этот несущий жизнь элемент также присутствует в межзвездной пыли, хотя астрономы не уверены, насколько это много. Согласно новым исследованиям группы астрономов из Австралии и Турции, большая часть углерода в нашей галактике существует в форме жироподобных молекул.
Их исследование «Содержание алифатических углеводородов в межзвездной пыли» недавно появилось в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. Руководил исследованием Гунай Банихан, профессор кафедры астрономии и космических наук Университета Эрге в Турции, и в него входили сотрудники нескольких факультетов Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (UNSW).
Ради их исследования команда стремилась точно определить, сколько углерода нашей галактики связано в жироподобных молекулах. В настоящее время считается, что половина межзвездного углерода существует в чистом виде, тогда как остальная часть связана либо с жироподобными алифатическими молекулами (атомы углерода, которые образуют открытые цепи), так и с нафталином-подобными ароматическими молекулами (атомы углерода, которые образуют планарный ненасыщенные кольца).
Чтобы определить, насколько обильные жироподобные молекулы сравниваются с ароматическими, команда создала в лаборатории материал с такими же свойствами, что и межзвездная пыль. Это состояло из воссоздания процесса, в котором алифатические соединения синтезируются в потоках углеродных звезд. Затем они продолжили эту работу, расширив углеродсодержащую плазму в вакууме при низких температурах для моделирования межзвездного пространства.
Профессор Тим Шмидт из Центра передовых исследований Австралийского научного совета по науке об экситонах при Химической школе при UNSW в Сиднее и один из авторов статьи объяснил:
«Объединение результатов нашей лаборатории с наблюдениями астрономических обсерваторий позволяет нам измерять количество алифатического углерода между нами и звездами».
Используя магнитный резонанс и спектроскопию, они смогли определить, насколько сильно материал поглощает свет с определенной длиной инфракрасного излучения. Исходя из этого, команда обнаружила, что на каждый миллион атомов водорода приходится около 100 жирных атомов углерода, что составляет примерно половину доступного углерода между звездами. Расширяя это, чтобы включить весь Млечный путь, они определили, что существует приблизительно 10 миллиардов триллионов триллионов тонн жирной материи.
Для сравнения: достаточно смазки, чтобы заполнить около 40 триллионов триллионов пакетов масла. Но, как указал Шмидт, эта смазка далеко не съедобна.
«Эта космическая смазка - не та вещь, которую вы бы хотели намазать на кусочек тоста! Он грязный, вероятно токсичный и образуется только в среде межзвездного пространства (и нашей лаборатории). Также интересно, что такого органического материала - материала, который внедряется в планетарные системы - так много ».
Заглядывая в будущее, команда теперь хочет определить количество другого типа неочищенного углерода, который представляет собой ароматические молекулы, похожие на шарики. Здесь также команда будет воссоздавать молекулы в лабораторных условиях, используя симуляции. Установив количество углерода каждого типа в межзвездной пыли, они смогут наложить ограничения на то, сколько этих элементов доступно в нашей галактике.
Это, в свою очередь, позволит астрономам точно определить, сколько из этого животворящего элемента доступно, а также может помочь пролить свет на то, как и где может жить жизнь!
