Słodkie wyniki teleskopu ALMA

Słodkie wyniki teleskopu ALMA
Słodkie wyniki teleskopu ALMAOriginal Press Release
Zespół astronomów korzystający z teleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) po raz pierwszy wykrył cząstki cukru w gazie otaczającym młodą gwiazdę podobną do Słońca.

W dysku gazu i pyłu otaczającym tę nowo powstałą gwiazdę znaleźliśmy aldehyd glikolowy, który jest prostą formą cukru, nie różniącą sie znacząco od cukru, który wsypujemy do kawy. Cząsteczka ta jest jednym ze składników formowania się RNA, który – podobnie jak DNA, którego jest kuzynem – jest jedną z cegiełek, z których buduje się organizmy żywe.

 Jes Jorgensen
Niels Bohr Institute

Astronomowie znaleźli cząsteczki prostego cukru – aldehydu glikolowego – w gazie otaczającym młodą gwiazdę o masie podobnej do Słońca, w układzie podwójnym IRAS 16293-2422. Aldehyd glikolowy obserwowano już wcześniej w przestrzeni międzygwiazdowej, ale po raz pierwszy wykryto go tak blisko gwiazdy podobnej do Słońca, w skalach porównywalnych z odległością dzielącą od Słońca  Urana. Odkrycie pokazuje, ze niektóre z chemicznych składników potrzebnych do pojawienia się życia występują w tym układzie w okresie formowania się planet.

„Najbardziej ekscytujące w tych wynikach jest to, że obserwacje ALMA dowodzą, iż cząsteczki cukru opadają w kierunku jednej z gwiazd układu „- mówi Cécile Favre z Aarhus University w Danii. -” Cząsteczki cukru są nie tylko we właściwym miejscu, aby znaleźć drogę na planetę, ale również przemieszczają się w odpowiednim kierunku.”

Obłoki gazu i pyłu, których zapaść prowadzi do powstania nowych gwiazd, są bardzo zimne i wiele gazów zastyga w postaci lodu na powierzchni drobin pyłu, gdzie – pod wpływem promieniowania zachodzą procesy prowadzące do powstania bardziej złożonych związków chemicznych. Gdy w środku obracającego się obłoku gazu i pyłu powstanie w końcu gwiazda, rozgrzewa wewnętrzne partie obłoku do temperatury pokojowej, powodując odparowanie chemicznie złożonych cząsteczek, które emitują charakterystyczne promieniowanie radiowe, możliwe do zarejestrowanie przez potężne radioteleskopy, takie jak ALMA.

IRAS 16293-2422 znajduje się w odległości około 400 lat świetlnych od Ziemi, co czyni go świetnym celem dla astronomów badających chemię w otoczeniu młodych gwiazd. Wykorzystując teleskopy nowej generacji, takie jak ALMA, astronomowie mają teraz możliwość szczegółowego zbadania obłoków gazu i pyłu, z których powstają układy planetarne.

Źródła:

  • Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO): Sweet Result from ALMA
  • Ilustracja: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Calçada (ESO) & NASA/JPL-Caltech/WISE Team
Sweet Result from ALMA

A team of astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) has spotted sugar molecules in the gas surrounding a young Sun-like star. This is the first time sugar been found in space around such a star, and the discovery shows that the building blocks of life are in the right place, at the right time, to be included in planets forming around the star.

The astronomers found molecules of glycolaldehyde — a simple form of sugar [1] — in the gas surrounding a young binary star, with similar mass to the Sun, called IRAS 16293-2422. Glycolaldehyde has been seen in interstellar space before [2], but this is the first time it has been found so near to a Sun-like star, at distances comparable to the distance of Uranus from the Sun in the Solar System. This discovery shows that some of the chemical compounds needed for life existed in this system at the time of planet formation [3].

“In the disc of gas and dust surrounding this newly formed star, we found glycolaldehyde, which is a simple form of sugar, not much different to the sugar we put in coffee,” explains Jes Jorgensen (Niels Bohr Institute, Denmark), the lead author of the paper. “This molecule is one of the ingredients in the formation of RNA, which — like DNA, to which it is related — is one of the building blocks of life.”

The high sensitivity of ALMA — even at the technically challenging shortest wavelengths at which it operates — was critical for these observations, which were made with a partial array of antennas during the observatory’s Science Verification phase [4].

“What it is really exciting about our findings is that the ALMA observations reveal that the sugar molecules are falling in towards one of the stars of the system,” says team member Cécile Favre (Aarhus University, Denmark). “The sugar molecules are not only in the right place to find their way onto a planet, but they are also going in the right direction.”

The gas and dust clouds that collapse to form new stars are extremely cold [5] and many gases solidify as ice on the particles of dust where they then bond together and form more complex molecules. But once a star has been formed in the middle of a rotating cloud of gas and dust, it heats the inner parts of the cloud to around room temperature, evaporating the chemically complex molecules, and forming gases that emit their characteristic radiation as radio waves that can be mapped using powerful radio telescopes such as ALMA.

IRAS 16293-2422 is located around 400 light-years away, comparatively close to Earth, which makes it an excellent target for astronomers studying the molecules and chemistry around young stars. By harnessing the power of a new generation of telescopes such as ALMA, astronomers now have the opportunity to study fine details within the gas and dust clouds that are forming planetary systems.

„A big question is: how complex can these molecules become before they are incorporated into new planets? This could tell us something about how life might arise elsewhere, and ALMA observations are going to be vital to unravel this mystery,” concludes Jes Jorgensen.

The work is described in a paper to appear in the journal Astrophysical Journal Letters.

The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an international astronomy facility, is a partnership of Europe, North America and East Asia in cooperation with the Republic of Chile. ALMA is funded in Europe by the European Southern Observatory (ESO), in North America by the U.S. National Science Foundation (NSF) in cooperation with the National Research Council of Canada (NRC) and the National Science Council of Taiwan (NSC) and in East Asia by the National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan in cooperation with the Academia Sinica (AS) in Taiwan. ALMA construction and operations are led on behalf of Europe by ESO, on behalf of North America by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), which is managed by Associated Universities, Inc. (AUI) and on behalf of East Asia by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *