En kunstners indtryk af den støvede disk, der kredser om IRS 46. Billedkredit: NASA / JPL-Caltech Klik for større billede
Astronomer ved W. M. Keck Observatorium har fundet ?? bf? for første gang ?? bf? nogle af de basiske forbindelser, der er nødvendige for at opbygge organiske molekyler og en af de baser, der findes i DNA inden for de indre regioner af en planetdannende disk. Objektet, kendt som ”IRS 46”, er placeret i Mælkevejen-galaksen, omkring 375 lysår fra Jorden, i stjernebilledet Ophiuchus. Resultaterne vil blive offentliggjort i en kommende udgave af Astrophysical Journal Letters.
”Vi ser prebiotiske organiske molekyler i kometer og gasgigantplaneterne i vores eget solsystem og undrer os over, hvor kom disse kemikalier fra?” sagde Dr. Marc Kassis, støtte astronom ved W. Keck Observatorium. "Spitzer-rumteleskopet lader os studere disse unge stjernestykke objekter på nye og afslørende måder og giver os spændende ledetråde om, hvor livet kan dannes i universet."
De to fundne organiske forbindelser - acetylen og brintcyanid - findes ofte i vores eget solsystem, såsom atmosfærerne i de gigantiske gasplaneter, de iskolde overflader i kometerne og atmosfæren i Saturns bf? S største måne, Titan . En anden påvist kulstofholdig art, kuldioxid, er udbredt i atmosfærerne i Venus, Jorden og Mars.
”Hvis du tilsætter brintcyanid, acetylen og vand sammen i et reagensglas og giver dem en passende overflade, hvorpå de kan koncentreres og reageres, får du en række organiske forbindelser inklusive aminosyrer og en DNA-purinbase kaldet adenin, ”Sagde Keck-astronom Dr. Geoffrey Blake fra Californiens teknologiske institut i Pasadena og medforfatter af papiret. ”Nu kan vi detektere de samme molekyler i planetzonen for en stjerne hundreder af lysår væk.”
Tilstedeværelsen af gasrige diske omkring unge stjerner er velkendt, men der forstås kun lidt om den kemiske struktur indeni. Opdagelsen af acetylen og brintcyanid i en af disse diske vil hjælpe astronomer med bedre at forstå disse diske, hvor fremtidige solsystemer en dag kan danne og muligvis resultere i liv.
"Spitzer fandt noget meget unikt - en ung protostar med en støvet disk, der, når den ses fra Jorden, ser ud skrå på himlen, svarende til hvordan nogle galakser vises," forklarede Kassis. ”Denne betragtningsvinkel lader teamet bruge Keck-NIRSPEC-data til at studere de indre områder af disken. Resultaterne fortalte teamet nøjagtigt, hvordan disken bevægede sig og antyder, at der kan være en stjernevind, der kommer fra det indre område. Keck var også med til at måle de høje temperaturer og partikelkoncentrationen i disken. ”
Støv og gas, der omgiver en ung stjerne, blokerer synligt lys, men lader længere bølgelængder, såsom infrarødt lys, passere igennem. Astronomer kan finde ud af, hvad denne gas og støv er lavet af ved at adskille lyset i dets komponentbølgelængder eller farver.
Siden 2003 har NASA Spitzer-rumteleskopet givet astronomer mulighed for at bruge denne teknik til at studere molekylære forbindelser i protoplanetære diske af unge stjernestueobjekter. Spitzer "c2d legacy-programmet" har set på mere end 100 kilder i fem nærliggende stjernedannende regioner og kun en ?? bf? IRS 46 ?? bf? viste tydeligt bevis for, at de organiske forbindelser indeholdt i de varme regioner tæt på stjernen, hvor jordiske planeter mest sandsynligt dannes.
”Dette spædbarnsystem ser måske meget ud, som vores gjorde for milliarder af år siden, før livet opstod på Jorden,” sagde Fred Lahuis fra Leiden Observatorium i Holland og SRON Netherlands Institute for Space Research. Lahuis er hovedforfatter af papiret, der beskriver resultaterne.
Mens de nøjagtige begivenheder, der fører til selvreplikerende nukleinsyrer, forbliver uklare, har molekylerne af acetylen (C2H2) og hydrogencyanid (HCN) vist sig at producere de baseforbindelser, der er nødvendige for at opbygge RNA og DNA. Holdet fandt, at forekomsten af brintcyanid (HCN) var næsten 10.000 gange højere end den, der findes i kold interstellar gas, hvorfra stjerner og planeter er født.
Modeller af tidlig solsystem-kemi har historisk centreret sig om data fra vores eget primitive solsystem, men nu har opdagelser af protoplanetære diske åbnet feltet for andre solsystemer end vores egne. Teoretiske modeller har antydet, at store mængder komplekse organiske molekyler ville være til stede i de indre regioner af disse diske, men indtil nu har ingen observationsforsøg været mulige.
For at hjælpe med at bestemme, hvor nøjagtigt den organiske rige gas befinder sig i IRS 46, anvendte teamet også submillimeterdata fra James Clerk Maxwell-teleskopet på Mauna Kea. De svage signaler, der igen observeres, antyder, at materialet stammer fra den inderste disk, måske ikke mere 10 astronomiske enheder fra forældrestjernen, svarende til afstanden, hvor Saturn kredser om solen i vores eget solsystem. Der er dog stadig meget mere arbejde, der skal gøres for at vide dette med sikkerhed.
"Gasserne er meget varme, tæt på eller noget over kogepunktet for vand på Jorden," sagde Dr. Adwin Boogert, også fra Caltech. "Disse høje temperaturer var med til at præcisere placeringen af gasserne på disken."
Resultaterne fra Keck-NIRSPEC peger på tilstedeværelsen af en stjernevind, der kommer ud fra det indre område af disken, der kredser om IRS 46. Vinden kan til sidst sprænge det støvede affald i disken, måske afsløre tilstedeværelsen af klippefyldte, jordlignende planeter i flere millioner år.
Jet Propulsion Laboratory administrerer Spitzer-rumteleskopmissionen for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Videnskabsoperationer udføres i Spitzer Science Center i Caltech. JPL er en afdeling af Caltech.
W. Keck-observatoriet ledes af California Association for Research in Astronomy, et non-profit 501 (c) (3) selskab. Keck I og Keck II 10-meter-teleskoper undersøger de svageste genstande i det optiske og infrarøde univers.
Original kilde: W. Keck Observatory
