Astronomai pridėjo dar vieną dalelę prie galvosūkio apie tai, kaip anksti Visatoje galėjo atsirasti gyvybė ir ar ji galėtų egzistuoti už mūsų Galaktikos ribų.
Džeimso Webbo kosminis teleskopas aptiko organinių molekulių – gyvybės statybinių blokų – užšalusių lede aplink jauną žvaigždę kaimyninėje galaktikoje.
Mokslininkai teigia, kad šis atradimas gali pakeisti mūsų supratimą apie tai, kaip cheminiai gyvybės ingredientai pasklinda po visatą.
Ką aptiko Webb
Webbo teleskopas aptiko organinių molekulių, turinčių daugiau nei šešis atomus, užšalusių lede aplink ST6 – jauną žvaigždę galaktikoje už Paukščių Tako ribų.
Džeimso Webbo kosminis teleskopas toks svarbus tyrinėjant visatą, nes jo infraraudonųjų spindulių regėjimas, leidžia pažvelgti giliai į kosmosą ir stebėti objektus, nematomus žmogaus akiai.
Webbo vidutinio infraraudonųjų spindulių instrumentas (MIRI) aptiko penkias skirtingas anglies pagrindu sudarytas jungtis aplink žvaigždę, esančią Didžiajame Magelano debesyje.
Tai – mūsų Paukščių Tako palydovinė galaktika, tokia artima, kad ją galima pamatyti plika akimi iš Pietų pusrutulio.
Tyrimą vadovavo Merilando universiteto ir NASA mokslininkė Marta Sewilo, o rezultatai paskelbti Astrophysical Journal Letters žurnale.
Daugelis iš penkių aplink žvaigždę aptiktų „sudėtingų organinių molekulių“ randamos ir Žemėje.
Tarp jų – metanolis ir etanolis (įprasti alkoholio tipai), metilo formatas, acetaldehidas ir acto rūgštis (pagrindinis acto komponentas).
Iš tiesų, acto rūgštis niekada anksčiau nebuvo aiškiai aptikta lede kosmose.
Etanolio, metilo formato ir acetaldehido aptikimas yra pirmasis šių sudėtingų organinių molekulių ledo pavidalu už Paukščių Tako ribų.
Komanda taip pat išanalizavo žvaigždės šviesą ir rado dar vienos sudėtingos organinės molekulės požymių – gliukolaldehido, cukrų primenančios molekulės ir sudėtingesnių biomolekulių, tokių kaip RNR komponentai, pirmtako.
Vis dėlto, pasak mokslininkų, reikia daugiau tyrimų šiam atradimui patvirtinti.
Kodėl tai svarbu
Šios molekulės buvo rastos labai sudėtingose aplinkose, kas, anot komandos, rodo išskirtinius Webbo gebėjimus atskleisti naujus atradimus tolimiausiuose Visatos kampuose.
„Būtent dėl išskirtinio JWST jautrumo ir didelės kampinės raiškos mes galėjome aptikti šiuos silpnus spektrinius požymius, susijusius su ledu aplink tokią tolimą protžvaigždę,“ – teigė Sewilo.
„JWST spektrinė raiška yra pakankamai didelė, kad būtų galima patikimai identifikuoti junginius.
Iki Webbo eros metanolis buvo vienintelė sudėtinga organinė molekulė, neabejotinai aptikta lede aplink protžvaigždes – net ir mūsų Galaktikoje.
Išskirtinė mūsų naujų stebėjimų kokybė leido iš vieno spektro surinkti milžinišką informacijos kiekį – daugiau nei kada nors anksčiau.“
Didysis Magelano debesis yra už 160 000 šviesmečių, o mokslininkai jį naudoja kaip savotišką natūralią laboratoriją, tyrinėdami žvaigždžių formavimąsi sąlygomis, panašiomis į ankstyvosios Visatos.
„Mažas metalų kiekis – tai yra mažesnė elementų, sunkesnių už vandenilį ir helį, gausa – įdomus, nes jis panašus į galaktikų ankstyvuoju kosmologiniu laikotarpiu sąlygas,“ – aiškina Sewilo.
„Tai, ką sužinome Didžiajame Magelano debesyje, galime pritaikyti suprasti tolimas galaktikas, kai Visata buvo daug jaunesnė.
Atšiaurios sąlygos padeda suprasti, kaip sudėtingos reakcijos gali vykti primityviose aplinkose, kur cheminėms reakcijoms prieinama daug mažiau sunkiųjų elementų, tokių kaip anglis, azotas ir deguonis.“
Įrodymai apie gyvybės atsparumą
Tyrimo bendraautorius Will Rocha iš Leideno universiteto Nyderlanduose teigia, kad sudėtingos organinės molekulės gali susidaryti dujose ir lede ant tarpžvaigždinių dulkių grūdelių. Po susidarymo ledo molekulės gali išsiskirti į dujas.
Anksčiau metanolis ir metilo formatas Didžiajame Magelano debesyje buvo aptikti tik dujų pavidalu.
Mokslininkai mano, kad cheminės reakcijos dulkių grūdelių paviršiuje yra pagrindinis sudėtingų organinių molekulių susidarymo veiksnys.
„Mūsų sudėtingų organinių molekulių lede aptikimas patvirtina šiuos rezultatus,“ – teigė Rocha.
„Sudėtingų organinių molekulių ledo pavidalu aptikimas Didžiajame Magelano debesyje įrodo, kad šios reakcijos gali vykti veiksmingai daug atšiauresnėje aplinkoje nei Saulės sistemos apylinkėse.“
Kadangi sąlygos Didžiajame Magelano debesyje primena ankstyvosios Visatos sąlygas, šis sudėtingų organinių molekulių aptikimas rodo, kad didesnių biomolekulių statybiniai blokai galėjo susiformuoti anksčiau ir įvairesnėmis aplinkybėmis, nei manyta anksčiau.
Tai taip pat leidžia manyti, kad tokios molekulės galėtų išlikti aplink dar besiformuojančią žvaigždę ir vėliau būti įtrauktos į aplink ją besisukantį planetinį kūną.
Sewilo planuoja toliau tirti jaunas žvaigždes Didžiajame Magelano debesyje ir Mažajame Magelano debesyje – artimiausioje Galaktikoje Žemei.
„Šiuo metu turime tik vieną šaltinį Didžiajame Magelano debesyje ir tik keturis šaltinius, kuriuose aptiktos šios sudėtingos organinės molekulės lede Paukščių Take,“ – sako Sewilo.
„Reikia didesnių mėginių abiejose galaktikose, kad galėtume patvirtinti mūsų pradinius rezultatus, rodančius skirtumus tarp šių dviejų galaktikų sudėtingų organinių molekulių gausoje.
Tačiau šiuo atradimu padarėme didžiulį žingsnį suprantant, kaip sudėtinga chemija atsiranda visatoje, ir atvėrėme naujas tyrimų galimybes siekiant suprasti, kaip atsirado gyvybė.“