Uzayda alkol: Gezegen inşa bölgelerinde egzotik metanol keşfedildi

ABD Ulusal Bilim Vakfı Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nin (NSF NRAO) ortağı olduğu Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini (ALMA) kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi, gezegenlerin ve potansiyel olarak yaşamın uzayda nasıl oluştuğuna dair yeni bir pencere açmak için dünyanın dört bir yanından gelen uzmanlıkları birleştirdi.

ALMA COMPASS Büyük Programından (ALMA Spektral Araştırmalarla Protoyıldızlardaki Karmaşık Organik Moleküller) elde edilen yeni sonuçlar, genç, hala oluşmakta olan yıldızların, bir gün gezegenleri zenginleştirebilecek metanol gibi organik molekülleri içeren şaşırtıcı derecede karmaşık bir “kimyasal başlangıç ​​kiti” ile çevrelendiğini göstermektedir.

Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nde profesör ve programın baş araştırmacısı Jes Jørgensen, “En genç ön yıldızların çevresinde meydana gelen karmaşık kimyaya dair tamamen yeni bilgiler elde ediyoruz” dedi. “İlginç soru, bu kimyasal bileşenlerin gezegenlerdeki koşulları ve potansiyel olarak oradaki yaşamın kökenini nasıl etkileyebileceğidir.”

100 saatlik ALMA gözlemleri

COMPASS, yakındaki, güneş benzeri 11 bebek yıldızı benzeri görülmemiş ayrıntılarla incelemek için ALMA’yı kullanan büyük bir uluslararası projedir. Kimyasal bileşimlerini sistematik olarak kataloglamak 100 saatten fazla teleskop süresi gerektirir. ALMA, 66’ya kadar çanaktan gelen sinyalleri birleştirerek, organik moleküllerin son derece zayıf “parmak izlerini” tespit ediyor ve genç yıldızların etrafında farklı kimyasalların nasıl dağıldığını kendi güneş sistemimizle karşılaştırılabilir ölçeklerde haritalandırıyor.

COMPASS programının ilk sonuçları yedi makalede yer almaktadır. Astronomi ve Astrofizikbu veri setinin ilk analizlerini ve bilimsel keşiflerine ilk bakışı sunuyor.

Programın dört ortak araştırmacısından biri olan NSF NRAO’dan Dr. Adele Plunkett, Fransa’daki Toulouse Üniversitesi’nden Dr. Audrey Coutens, İsviçre’deki Bern Üniversitesi’nden Dr. Maria Drozdovskaya ve Seul Ulusal Profesörü Jeong-Eun Lee ile birlikte “PUSULA ile ilk kez farklı ortamlardan ve farklı evrim aşamalarındaki önyıldızları sistematik olarak karşılaştırarak yıldız oluşumu sırasında kimyasal karmaşıklığın nasıl geliştiğini anlamaya başlayabiliyoruz” dedi. Güney Kore’deki üniversite.

Uzayda alkol

Bu ilk sonuç dalgasının öne çıkan noktalarından bazıları, daha büyük organik moleküllerin oluşturulmasında merkezi bir rol oynayan en basit alkol olan metanol üzerine odaklanıyor. ALMA’nın hassasiyeti ve gelişmiş spektral yetenekleri, diğer moleküllerin yanı sıra metanolün soluk ve belirsiz varyasyonlarının tespit edilmesine olanak tanır.

Seul Ulusal Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Jae-Hong Jeong tarafından yürütülen bir makalede bildirilen önemli bir keşif, metanol maser emisyonunun (metanol molekülleri tarafından üretilen doğal olarak oluşan radyo işaretleri) düşük kütleli önyıldızların çevresinde önceden düşünülenden çok daha yaygın olduğunu gösteriyor. COMPASS verileri, incelenen genç yıldızların yarısından fazlasında metanol ustalarının olduğunu ortaya koyuyor; bu da bu emisyonun erken yıldız evriminin ortak bir özelliği olabileceğini ve gözlemlerin yeterince hassas olduğu durumlarda ortaya çıkabileceğini öne sürüyor.

ALMA gözlemleri uzayda CD₃OD’u keşfetti

Buna paralel olarak araştırma, metanolün tamamen “ağır” bir versiyonunun uzayda ilk tespitini mümkün kıldı. Tamamen döteryumlanmış metanol (CD₃OD) olarak bilinen bu nadir varyantta, metanolün tüm hidrojen atomlarının yerini döteryum adı verilen daha ağır bir hidrojen formu alır. Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Dr. Arnaud Belloche liderliğindeki bir makalede CD₃OD’nin, Dünya’dan yaklaşık 1000 ışıkyılı uzaklıktaki Perseus moleküler bulutundaki genç protostar IRAS 4A2 çevresinde keşfedildiği bildirildi.

Daha fazla keşif elde etmek için daha fazla analiz

Bu sonuçlar, COMPASS gibi güçlü spektral araştırmaların, ALMA’yı nadir ve daha önce görülmemiş kimyasal olayların ortaya çıkarılmasında paha biçilmez bir araç haline getirdiğini göstermektedir. Bunlar aynı zamanda sadece ilk adımı temsil ediyor: COMPASS veri setinin tamamının analizi devam edecek ve çalışma 11 kaynağın tamamında tespit edilen tüm türleri kapsayacak şekilde genişletilecek. Bu çalışma, önyıldızlar arasındaki kimyasal bileşimdeki farklılıkların, doğdukları ortamdan mı yoksa yıldız oluşumu sırasındaki evrimsel süreçlerden mi kaynaklandığını belirlemeyi amaçlamaktadır.

Lee, “Bu veri setinin zenginliğinden yeni yararlanmaya başlıyoruz” dedi. “Analizi genişlettikçe, kimyanın gezegen oluşumu yolunda nasıl geliştiğine dair tamamen yeni yönleri ortaya çıkarmayı bekliyoruz.”

Bu program, galaksimizin farklı bölgelerinde ve yıldız oluşumunun farklı aşamalarında kimyanın nasıl geliştiğine dair daha geniş bulmacanın önemli parçalarına katkıda bulunuyor. eDisk ve ALMA CMZ Keşif Araştırması da dahil olmak üzere yakın zamanda yapılan NSF NRAO ve ALMA destekli araştırmalar, genç yıldızların etrafındaki gezegen oluşturan disklerin erken kimyasal izlerini araştırmaya yönelik sistematik yaklaşımlar benimsemiştir.

NSF NRAO ve uluslararası ortakları, son teknoloji ALMA gözlemlerini laboratuvar çalışmaları ve gelişmiş modellemeyle birleştirerek, moleküler karmaşıklığın yıldızlararası bulutlardan ortaya çıkan gezegen sistemlerine ve nihayetinde bizimkine benzeyebilecek dünyalara nasıl aktığını gösteriyor.