Køkkener er, hvor vi skaber. Fra smulekage til majs på skorpen, sker det her. Hvis du er som mig, har du lejlighedsvis efterladt en kalkun for længe i ovnen eller forkullet den grillede kylling. Når kød bliver brændt, er der blandt lugterne, der informerer din næse om den dårlige nyhed, flade molekyler bestående af kulstofatomer arrangeret i et honningkødmønster kaldet PAH'er eller polycykliske aromatiske kulbrinter.
PAH'er udgør cirka 10% af kulstoffet i universet og findes ikke kun i dit køkken, men også i det ydre rum, hvor de blev opdaget i 1998. Selv kometer og meteoritter indeholder PAH'er. Fra illustrationen kan du se, at de er sammensat af adskillige til mange sammenkoblede ringe af carbonatomer arrangeret på forskellige måder til at fremstille forskellige forbindelser. Jo flere ringe, jo mere komplekst er molekylet, men det underliggende mønster er det samme for alle.
Alt liv på Jorden er baseret på kulstof. Et hurtigt kig på den menneskelige krop afslører, at 18,5% af det er lavet af dette element alene. Hvorfor er kulstof så afgørende? Fordi det er i stand til at binde sig selv og en række andre atomer på forskellige måder for at skabe en masse komplekse molekyler, der giver levende organismer mulighed for at udføre mange funktioner. Carbonrige PAH'er kan endda have været involveret i udviklingen af livet, da de findes i mange former med potentielt mange funktioner. En af dem kan have været til tilskynde til dannelse af RNA (partner til "livsmolekylet" DNA).
I den fortsatte søgen efter at lære, hvordan enkle kulstofmolekyler udvikler sig til mere komplekse, og hvilken rolle disse forbindelser kan spille i livets oprindelse, har et internationalt team af forskere fokuseret NASA's Stratosfærisk observatorium for infrarød astronomi (SOFIA) og andre observatorier om PAH'er findes i det farverige Iris-tåge i den nordlige konstellation Kongen Cepheus.
Bavo Croiset fra Leiden University i Holland og teamet bestemte, at når PAH'er i tågen bliver ramt af ultraviolet stråling fra dens centrale stjerne, udvikler de sig til større, mere komplekse molekyler. Forskere antager, at væksten af komplekse organiske molekyler som PAH'er er et af trinnene, der fører til livets opkomst.
Stærkt UV-lys fra en nyfødt massiv stjerne som den, der sætter Iris Nebula aglow, ville have en tendens til at nedbryde store organiske molekyler i mindre, snarere end at opbygge dem, ifølge den aktuelle opfattelse. For at teste denne idé ønskede forskere at estimere størrelsen på molekylerne forskellige steder i forhold til den centrale stjerne.
Croisets team brugte SOFIA til at komme over det meste af vanddampen i atmosfæren, så han kunne observere tågen i infrarødt lys, en form for lys, der er usynlig for vores øjne, som vi opdager som varme. SOFIAs instrumenter er følsomme over for to infrarøde bølgelængder, der er produceret af disse bestemte molekyler, som kan bruges til at estimere deres størrelse. Holdet analyserede SOFIA-billederne i kombination med data, der tidligere er opnået af Spitzer-infrarøde rumobservatorium, Hubble-rumteleskopet og Canada-Frankrig-Hawaii-teleskopet på Big Island of Hawaii.
Analysen indikerer, at størrelsen af PAH-molekylerne i denne tåge varierer efter placering i et klart mønster. Den gennemsnitlige størrelse af molekylerne i nebulens centrale hulrum, der omgiver den unge stjerne, er større end på overfladen af skyen i yderkanten af hulrummet. De fik også en overraskelse: stråling fra stjernen resulterede i nettovækst i antallet af komplekse PAH'er snarere end deres ødelæggelse i mindre stykker.
I en papir offentliggjort inden for astronomi og astrofysik konkluderede teamet, at denne molekylstørrelsesvariation skyldes både nogle af de mindste molekyler, der ødelægges af stjernens hårde ultraviolette strålingsfelt, og at mellemstore molekyler bestråles, så de kombineres til større molekyler.
Så meget starter med stjerner. Ikke kun skaber de kulstofatomerne ved fundamentet af biologi, men det ser ud til, at de hyrde dem til mere komplekse former. Vi kan sandelig takke vores heldige stjerner!
