Student World

***tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 34/2012

Objev ukazuje, že stavební kameny života se nacházejí ve správný čas na správném místě, aby se mohly stát součástí planet vznikajících kolem hvězd.

Astronomové nalezli molekuly glykolaldehydu – jednoduché formy cukru [1] – v oblaku plynu obklopujícím mladou dvojhvězdu IRAS 16293-2422 se složkami podobnými Slunci. Glykolaldehyd byl již pozorován v mezihvězdném prostoru [2], ale toto je poprvé, kdy se jej podařilo nalézt tak blízko hvězdy slunečního typu – ve vzdálenosti srovnatelné s oběžnou dráhou Uranu ve Sluneční soustavě. Tento objev ukazuje, že některé chemické sloučeniny potřebné pro vznik života existují v systému již v době formování planet [3].

„V prachoplynném disku obklopujícím tuto nově vzniklou hvězdu jsme objevili glykolaldehyd, což je jednoduchá forma cukru ne příliš odlišná od toho, který si dáváte do kávy,“ vysvětluje vedoucí autor článku Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute, Denmark). „Tato molekula je jednou z ingrediencí potřebných při vniku RNA, která je podobně jako DNA jedním ze stavebních kamenů života.“

Vysoká citlivost přístrojů ALMA – a to i na jedné z nejkratších vlnových délek, kterou je technicky možné tímto přístrojem pozorovat – je pro tato pozorování (provedená pomocí neúplné sítě antén v průběhu vědeckého ověřování zařízení (Science Verification phase [4]) naprosto zásadní.

„Co je ale na našem objevu opravdu vzrušující, je to, že se nám pomocí pozorování ALMA podařilo odhalit, že molekuly cukru padají směrem k jedné z hvězd tohoto systému,“ říká člen týmu Cécile Favre (Aarhus University, Denmark). „Molekuly cukru nejsou jen na správném místě, aby si našly cestu na nějakou planetu, ale pohybují se i správným směrem.“

Oblaka plynu a prachu, která kolabují, aby utvořila nové hvězdy, jsou extrémně chladná [5] a mnohé plyny v nich vymrzají na povrchu prachových zrn. Zde se váží dohromady a vytvářejí složitější molekuly. Ale jakmile uprostřed rotujícího oblaku plynu a prachu vznikne hvězda, ohřeje jeho vnitřní části na ‚pokojovou teplotu‘, při které se komplexní molekuly odpařují. Uvolněný plyn vyzařuje charakteristické vlnové délky v rádiové oblasti a ty mohou být sledovány pomocí výkonných radioteleskopů, jako je ALMA.      

Dvojhvězda IRAS 16293-2422 se nachází asi 400 světelných let od nás, což je relativně blízko. To z ní dělá výborný cíl dalšího výzkumu molekul a chemických podmínek v okolí mladých hvězd. Díky možnostem nové generace přístrojů, jako je ALMA, mají nyní astronomové příležitost detailně zkoumat plyn a prach v oblacích, ve kterých se formují nové planetární soustavy.

„Zásadní otázkou je, jak složitými se tyto molekuly mohou stát předtím, než doputují na některou z nových planet? To nám může říci něco o tom, jak by mohl vzniknout život. A pozorování pomocí ALMA budou velmi podstatná při odhalování tohoto tajemství,“ uzavírá Jes Jørgensen.

Práce je popsána v článku, který byl publikován v odborném časopise Astrophysical Journal Letters.

Mezinárodní astronomická observatoř ALMA je společným projektem Evropy, severní Ameriky a východní Asie ve spolupráci s chilskou republikou. ALMA je za Evropu financována ESO, za severní Ameriku NSF (National Science Foundation) ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a s NSC (National Science Council of Taiwan) a za východní Asii NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu. Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

Zdroj

Poznámky

[1] Cukry je souhrnné označení pro skupinu malých uhlovodíků (molekul obsahujících uhlík, vodík a kyslík, typicky s poměrem atomů H:O – 2:1, jako třeba u vody). Glykolaldehyd má chemický vzorec C2H4O2. Cukr obvykle používaný v potravinách je označován jako sacharóza, což je větší molekula než glykolaldehyd a jedná se o další příklad této skupiny sloučenin.

[2] Glykolaldehyd byl dosud detekován na dvou místech ve vesmíru – jednak směrem ke středu Galaxie v oblaku Sgr B2 pomocí National Science Foundation’s (NSF) 12 m teleskopu na hoře Kitt Peak (USA) v roce 2000 a pomocí NSF’s Robert C. Byrd Green Bank Telescope (USA) v roce 2004; a za druhé ve hmotném horkém molekulárním jádře G31.41+0.31 za použití IRAM Plateau de Bure Interferometer (Francie) v roce 2008.

[3] Přesná laboratorní měření charakteristických rádiových vlnových délek emitovaných glykolaldehydem byla naprosto zásadní pro identifikaci molekul ve vesmíru. Kromě glykolaldehydu se kolem hvězdy IRAS 16293-2422 vyskytují další komplexní organické sloučeniny včetně ethylenu, glykolu, methylu a ethanolu.

[4] Počáteční vědecká pozorování pomocí neúplného pole antén započala v roce 2011 (viz eso1137). Předtím i poté byla prováděna sada ověřovacích vědeckých pozorování, aby demonstrovala, že ALMA je schopná produkovat data požadované kvality. Tato data byla zveřejněna. Výsledky popsané zde využívají některá z dat získaných ve fázi vědeckého ověřování. Stavba zařízení ALMA bude dokončena v roce 2013, kdy bude všechny z 66 antén plně použitelné.

[5] Obvykle se pohybují kolem -263 °C, tedy 10 stupňů nad absolutní nulou.

Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

autor Jiří Srba