Pagrindinis AstronomijaŽvaigždės proveržis išleidžia organines molekules, įstrigusias aplink ją esančiame lede

Žvaigždės proveržis išleidžia organines molekules, įstrigusias aplink ją esančiame lede

Astronomija : Žvaigždės proveržis išleidžia organines molekules, įstrigusias aplink ją esančiame lede

Remiantis plačiai pripažintomis teorijomis, Saulės sistema susiformavo maždaug prieš 4, 6 milijardo metų iš didžiulio dulkių ir dujų debesies (dar žinomas kaip „Nebular Theory“). Šis procesas prasidėjo, kai ūkas centre, kuris tapo mūsų saule, patyrė gravitacinį griūtį. Likusios dulkės ir dujos sudarė protoplanetinį diską, kuris (laikui bėgant) prisikaupė ir sudarė planetas.

Tačiau mokslininkai nėra tikri dėl to, kada organinės molekulės pirmą kartą pasirodė mūsų Saulės sistemoje. Laimei, naujas tarptautinės astronomų komandos tyrimas gali padėti atsakyti į šį klausimą. Naudodama „Atacama Large Millimeter-submillimeter Array“ (ALMA), komanda aptiko sudėtingas organines molekules aplink jauną žvaigždę V883 Ori, o tai kažkada gali sukelti gyvybę toje sistemoje.

Jų išvadas apibūdinantis tyrimas neseniai pasirodė moksliniame žurnale „ Nature Astronomy“. Kaip jie nurodo savo tyrime, komanda panaudojo ALMA duomenis, kad išsiaiškintų, ar aplink V883 Ori yra sudėtinga organinė molekulė (KOM) - jauna žvaigždė, esanti maždaug 1300 šviesmečių atstumu nuo Žemės ir apsupta protoplanetinio disko.

Netinkamai spalvotas „V883 Ori“ vaizdas padarytas kartu su ALMA. Dulkių pasiskirstymas parodytas oranžine spalva, o metanolio, organinės molekulės, pasiskirstymas mėlynai. Kreditas: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Lee ir kt.

Šie stebėjimai buvo įmanomi dėl staigaus žvaigždės šviesumo padidėjimo, kurį lėmė sprogusių medžiagų srautas, tekantis iš disko į žvaigždę (tai vadinama FU Orionis tipo protrūkiu). Šis protrūkis įkaitino protoplanetinį diską ir ledo daleles ištirpo, taip pat smarkiai išstūmęs žvaigždės „Frost Line“ ribą.

Šalčio linija (dar vadinama „sniego linija“) yra aplink žvaigždę esantis regionas, kuriame temperatūra tampa pakankamai žema, kad lakieji elementai (vanduo, anglies dioksidas, metanas, amoniakas ir kt.) Sublimuotųsi, kad susidarytų ledas. Maždaug normalių jaunų žvaigždžių šalčio linijų spindulys yra apie keletą astronominių vienetų (AU), tačiau aplink sprogusias žvaigždes jos gali padidėti beveik 10 kartų.

Kai „V883 Ori“ išsiveržė, jos protoplanetiniame diske esančios ledinės dalelės sublimavo ir suaktyvino COM. Tai buvo metanolis (CH3OH), acetonas (CH 3 COCH 3 ), acetaldehidas (CH 3 CHO), metilo formatas (CH 3 OCHO) ir acetonitrilas (CH 3 CN) - molekulės, kurios, kaip ir kiti KOM, gali būti susijusios su gyvybės formavimu planetinėse sistemose.

Kaip Jeong-Eun Lee, Kyung Hee universiteto Kosmoso tyrimų mokyklos astronomas ir pagrindinis autorius, paaiškino ALMA pranešime spaudai:

Sunku atvaizduoti diską kelių AS mastu su dabartiniais teleskopais. Tačiau aplink išsiveržusią žvaigždę ledas tirpsta platesniame disko plote ir lengviau pastebėti molekulių pasiskirstymą. Mus domina sudėtingų organinių molekulių pasiskirstymas kaip gyvybės elementai.

Protoplanetinių diskų sudėties schema normalioje būsenoje ir protrūkio fazėje. Kreditas: Nacionalinė Japonijos astronomijos observatorija

Žvaigždės pliūpsnis kartu su ALMA jautraus vaizdo gavimo galimybėmis taip pat leido tyrimo komandai gauti stebimų KOM erdvinį pasiskirstymą. Remdamiesi jų analize, komanda padarė išvadą, kad jų aptiktos molekulės turėjo žiedo pavidalo struktūrą, kurios spindulys yra apie 60 AU, aplink V883 Ori.

Ypač įdomu buvo tai, kad V883 Ori disko cheminė sudėtis yra panaši į kometų šiuolaikinėje Saulės sistemoje. Kometoms skiriamas didelis mokslinio tyrimo dėmesys, nes, kaip manoma, jos galėjo vaidinti vandens ir organinių molekulių plitimą ankstyvosiomis Saulės sistemos dienomis.

Manoma, kad šios kometos susiformavo Saulės sistemos (šiuolaikinio Oorto debesies) išoriniuose pakraščiuose, kur organinėse molekulėse buvo ledo. Dėl šios priežasties protoplanetinių diskų cheminės sudėties tyrimai yra tiesiogiai susiję su kometų sudėties ir Žemės gyvenimo ištakų tyrimais.

Kaip paaiškino tyrėjų komandos iš Tokijo universiteto narys Jurijus Aikawa:

Kadangi uolėtos ir apledėjusios planetos yra pagamintos iš kietos medžiagos, ypač svarbi cheminė kietųjų medžiagų sudėtis diskuose. Protrūkis yra unikali galimybė ištirti šviežius sublimatus, taigi ir kietųjų medžiagų sudėtį.

Menininko protoplanetinio disko, esančio aplink jauną žvaigždę, iliustracija. Kreditas: ESO

Galimybės stebėti protrūkius yra gana reti, nes jie trunka tik maždaug 100 metų. Vis dėlto buvo žinoma, kad jaunos, įvairaus amžiaus žvaigždės patiria FU Ori sprogimus, todėl astronomai tikisi, kad ateityje galės daugiau liudyti apie šiuos įvykius ir proceso metu nustatys protoplanetinių diskų chemines kompozicijas. .

Šis tyrimas ne tik pagerins mūsų supratimą apie ledo cheminę sudėtį, besiformuojančią aplink jaunas žvaigždes. Tai taip pat pagerins mūsų supratimą apie tai, kaip organinės molekulės vystėsi nuo mūsų Saulės sistemos gimimo iki šiandien, o tai atskleis daug dalykų apie paties gyvenimo kilmę!

Tolesni skaitymai: ALMA, Gamta

Kategorija:
Keturios galaktikos kosminiame susidūrime
Gravitacinės bangos buvo pastebėtos visai neseniai, ir dabar astronomai jau galvoja apie jų panaudojimo būdus: kaip tiksliai išmatuoti Visatos plėtimosi greitį