تلسکوپ فضایی جیمز وب بلوک‌های ساختمانی یخی زندگی را که در اطراف ستاره‌های جوان می‌چرخند را مشاهده می‌کند
با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، اخترشناسان چندین بلوک ساختمانی یخی حیات را در گاز و غباری که به دور دو ستاره جوان یا «پروتستارها» می چرخند، شناسایی کرده اند. مولکول های مشاهده شده از مولکول های نسبتا ساده مانند متان تا ترکیبات پیچیده ای مانند اسید استیک و اتانول را شامل می شود.
مولکول های آلی پیچیده (COM) به شکل جامد و یخی قبلاً پیش‌بینی شده بود که در اطراف پیشستارگانی وجود داشته باشد که هنوز شروع به تولد سیارات اطراف خود نکرده بودند. با این حال، این پیش بینی از آزمایش های آزمایشگاهی روی زمین ناشی می شود. این نظریه در گذشته با استفاده از تلسکوپ های فضایی، از جمله خود تلسکوپ فضایی جیمز وب، به طور آزمایشی تایید شده است. JWST یخ های مختلفی را در تاریک ترین و سردترین مناطق الف پیدا کرد ابر مولکولی به عنوان بخشی از JWST برنامه انتشار زودهنگام عصر یخبندان علم.
اما به لطف مشاهدات ابرهای اطراف پیش ستاره های IRAS23385 و IRAS 2A که با JWST بسیار حساس انجام شده است. ابزار مادون قرمز میانی (MIRI) به عنوان بخشی از برنامه مشاهدات جیمز وب از ستاره های جوان (JOYS+)، وجود این یخ ها اکنون تایید شده است.
جالب توجه ویژه برای مطالعه آینده، مواد پیرامون پیش ستاره کم جرم IRAS 2A خواهد بود، که ممکن است شباهت هایی به خورشید ما داشته باشد. در ابتدای راه بود بیش از 4.6 میلیارد سال پیش، یعنی. این بدان معنی است که همان یخ های شیمیایی شناسایی شده در اطراف IRAS 2A احتمالاً در مراحل اولیه توسعه خود منظومه شمسی ما وجود داشته و در نهایت به زمین بدوی.
متصل: تلسکوپ فضایی جیمز وب با تأیید کار هابل پارادوکس جهان در حال انبساط را پیچیده می کند.
ویل روشا، سرپرست تیم و محقق دانشگاه لیدن، “این کشف به یکی از سوالات دیرینه در اخترشیمی کمک می کند.” در بیانیه ای گفت. “منشا COM در فضا چیست؟ آیا آنها در فاز گاز ساخته می شوند یا در یخ؟ کشف COM در یخ نشان می دهد که واکنش های شیمیایی فاز جامد بر روی سطوح دانه های غبار سرد می تواند انواع پیچیده ای از مولکول ها را بسازد.”
مولکول های شناخته شده در اطراف ستاره های دور
شایان ذکر است که از نظر فنی، COM ها قبلاً در اطراف پیش ستاره ها یافت شده بودند، اما به شکل گاز گرم. تحقیقات نشان می دهد که این گازها زمانی ایجاد می شوند که یخ جامد مستقیماً به چنین گازی تبدیل می شود و در نتیجه فاز مایع را رد می کند. این فرآیندی است به نامتصعید”
کشف اینها یخی با این حال، COM ها می توانند به درک بهتر منشا مولکول های بزرگتر در فضا کمک کنند.
علاوه بر این، دانشمندان مشتاق هستند تا درک بهتری از نحوه تحویل مولکول‌هایی مانند COM به سیارات در مراحل نهایی تکاملی پیش‌ستارگان داشته باشند، زمانی که این ستارگان نوزاد تقریباً جرم کافی را از محیط اطراف خود جمع‌آوری کرده‌اند تا محرک شوند. همجوشی هیدروژن به هلیوم در هسته های خود
یک پیشنهاد این است که از آنجایی که مواد یخی راحت‌تر از گازها از طریق دیسک‌های سیاره‌ای منتقل می‌شوند، COMs ممکن است در تشکیل دخیل باشند. دنباله دارها به عنوان ماده جامد سپس این دنباله دارها می توانند با سیارات در حال شکل گیری برخورد کنند تا این COM ها را تحویل دهند و به طور بالقوه امکان شکوفا شدن حیات آن گونه که ما می شناسیم را فراهم کنند.
اوین دیشوک، هماهنگ‌کننده برنامه JOYS+ و محقق دانشگاه لیدن، گفت: «همه این مولکول‌ها می‌توانند بخشی از دنباله‌دارها و سیارک‌ها و احتمالاً منظومه‌های سیاره‌ای جدید شوند، زیرا مواد یخی به سمت داخل قرص‌های تشکیل‌دهنده سیاره با تکامل سیستم پیش‌ستاره‌ای منتقل می‌شوند.»
این تیم با موفقیت یخ های استالدئید، اتانول (که ما آن را الکل می نامیم)، متیل فرمات و اسید استیک، که اسید موجود در سرکه است، شناسایی کردند. خدمه همچنین متوجه مولکول های پیچیده کمتری به شکل یخ، از جمله متاندی اکسید گوگرد، فرمالدئید و اسید فرمیک که مولکولی است که نیش زنبور را دردناک می کند.
افتتاحیه از دی اکسید گوگرد ممکن است به ویژه برای درک شکل گیری سیارات قابل سکونت در اطراف ستارگان مفید باشد. به این دلیل که تحقیقات نشان می دهد که این ترکیب که از گوگرد و اکسیژن و همچنین سایر ترکیبات حاوی گوگرد تشکیل شده است، نقش مهمی در رانندگی ایفا می کند. واکنش های متابولیک در زمین اولیه
این تیم همچنین یون‌های منفی را که اتم‌های غنی از الکترون هستند، در ابرهای گاز و غبار اطراف این پیش‌ستاره‌ها یافتند که ممکن است برای تشکیل نمک‌هایی که به توسعه پیچیدگی شیمیایی در دماهای بالا کمک می‌کنند، مهم باشند. کشف چنین یون‌هایی نشان می‌دهد که یخ‌های اطراف این پیش‌ستاره‌ها ممکن است از نظر ترکیبی پیچیده‌تر از آن چیزی باشند که قبلاً تصور می‌شد، و آنها را به اهداف مهمی برای تحقیقات آینده تبدیل می‌کند.
دیشوک در پایان گفت: “ما مشتاقانه منتظریم تا این مسیر نجومی را گام به گام با داده های JWST بیشتری در سال های آینده دنبال کنیم.”
تحقیقات این تیم در مجله منتشر شده است نجوم و اخترفیزیک.
