Kosmiczny Teleskop Webba. Młoda gwiazda i zaskakujące, bogate w węgiel składniki?
Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba międzynarodowy zespół naukowców badał dysk materii kosmicznej otaczający gwiazdę o niezwykle małej masie.
Okazało się, że wyniki badania pokazały najbogatszy skład chemiczny węglowodorów, jaki kiedykolwiek zaobserwowano w dysku protoplanetarnym, który jest dyskiem gazu, pyłu, lodu i innego materiału otaczającego nowo powstałą gwiazdę, w której mogą powstawać planety.
Nowe obserwacje przy pomocy teleskopu Webba wykonano w ramach badania MIRI Mid-Infrared Disk Survey (MINDS), którego celem jest zrozumienie związku pomiędzy składem chemicznym dysków protoplanetarnych a właściwościami egzoplanet. Wyniki nie tylko zapewniają naukowcom wgląd w środowisko otaczające niezwykle młode gwiazdy, ale także przyczyniają się do zrozumienia różnorodności egzoplanet, gwiazd i układów planetarnych.
Młoda gwiazda i węgiel
W nowych obserwacjach teleskop Webba obserwował obszar otaczający gwiazdę ISO-Chal 147, która jest niezwykle młoda i ma bardzo małą masę w porównaniu z innymi gwiazdami. Wyniki badania wykazały, że gaz w dysku ISO-Chal 147 jest bogaty w węgiel, co może wynikać z usuwania węgla z materiału stałego wykorzystywanego do formowania skalistych planet typu ziemskiego, takich jak Ziemia. Jeśli to prawda, może to wyjaśniać, dlaczego planety takie jak Ziemia są stosunkowo ubogie w węgiel.
Webb ma lepszą czułość i rozdzielczość widmową niż poprzednie teleskopy kosmiczne na podczerwień. Obserwacje te nie są możliwe z Ziemi, ponieważ emisje są blokowane przez atmosferę. Wcześniej mogliśmy zidentyfikować jedynie emisję acetylenu (C2H2) z tego obiektu. Jednak wyższa czułość Webba i rozdzielczość widmowa pozwoliły nam wykryć słabą emisję mniej powszechnych cząsteczek. Webb pozwolił nam również zrozumieć, że te cząsteczki węglowodorów są nie tylko różnorodne, ale także liczne – powiedziała główna autorka badania Aditya Arabhavi z Uniwersytetu w Groningen w Holandii.
Teleskop Webba odkrył, że zawiera on najbogatszy jak dotąd skład chemiczny węglowodorów w dysku protoplanetarnym, ponieważ widmo ujawniło, że dysk zawiera 13 cząsteczek zawierających węgiel, aż do benzenu. Jedną z tych cząsteczek był etan (C2H6), a jego wykrycie jest pierwszym wykryciem tej cząsteczki poza naszym Układem Słonecznym, a także największym w pełni nasyconym węglowodorem, jaki kiedykolwiek wykryto poza naszym Układem Słonecznym. Oprócz etanu zespół po raz pierwszy w dysku protoplanetarnym zidentyfikował także etylen (C2H4), propyn (C3H4) i rodnik metylowy CH3.
Wykrywanie w pełni nasyconych węglowodorów wokół ISO-Chal 147 daje naukowcom dodatkowy wgląd w środowisko chemiczne otaczające gwiazdy o małej masie, ponieważ oczekuje się, że w pełni nasycone węglowodory, takie jak etan, będą powstawać z bardziej podstawowych cząsteczek.
Te cząsteczki zostały już wykryte w naszym Układzie Słonecznym, na przykład w kometach takich jak 67P/Churyumov–Gerasimenko i C/2014 Q2 (Lovejoy). To niesamowite, że możemy teraz zobaczyć taniec tych cząsteczek w kolebkach planetarnych. Jest to środowisko, w którym powstają planety, zupełnie inne od tego, o czym zwykle myślimy – powiedziała Arabhavi.
Arabhavi i inni naukowcy uważają, że wyniki te mają duże implikacje dla astrochemii wokół młodych gwiazd i wewnętrznego obszaru 0,1 jednostki astronomicznej wokół nich, a także dla tworzących się tam planet.
To niesamowite, że możemy wykryć i określić ilościowo ilość cząsteczek, które dobrze znamy na Ziemi, takich jak benzen, w obiekcie oddalonym o ponad 600 lat świetlnych – powiedziała współautorka Agnés Perrin z Centre National de la Recherche Naukowe we Francji.
Wyniki Arabhavi i wsp. opublikowano w czasopiśmie Science.
Źródło: nasaspaceflight.com
Czytaj też: Historyczna misja. Próbki z Księżyca są już na Ziemi!
Grafika tytułowa: Daniel Roberts / Pixabay
