Astronómovia po prvýkrát objavili novonarodenú hviezdu a jej obklopujúci zámotok zložitých organických molekúl na okraji našej galaxie, ktorá je známa ako najvzdialenejšia galaxia. Objav, ktorý odhalil skrytú chemickú zložitosť nášho vesmíru, sa objavuje vo výskumnej práci v Astrofyzikálny časopis.

Vedci z Niigata University (Japonsko), Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (Taiwan) a National Astronomical Observatory v Japonsku použili Atakama Large Millimeter/Sub Array (Alma) v Čile na pozorovanie novonarodenej hviezdy (protohviezdy) v oblasti WB89-789, ktorá sa nachádza v najvzdialenejšej galaxii. Boli objavené rôzne molekuly uhlíka, kyslíka, dusíka, síry a kremíka, vrátane zložitých organických molekúl obsahujúcich až deväť atómov. Takáto protohviezda, ako aj sprievodný kokón chemicky bohatého molekulárneho plynu, boli prvýkrát objavené na okraji našej galaxie.

Pozorovania ALMA odhaľujú, že rôzne typy zložitých organických molekúl, ako je metanol (CH₃OH) a etanol (C₂h₅OH), metylformiát (HCOOCH₃), dimetyléter (CH₃A₃), formamid (NH₂CHO), propanentril (C₂h₅CN) atď., dokonca aj v prvotnom prostredí extrémnej vonkajšej galaxie. Tieto komplexné organické molekuly budú pravdepodobne pôsobiť ako suroviny pre väčšie prebiotické molekuly.

Hore: Rádiové spektrum protohviezdy v najvzdialenejšej galaxii objavené pomocou ALMA. Dole: distribúcia rádiových emisií z protohviezdy. Emisie z prachu, formaldehydu (H2CO), etynylového radikálu (CCH), sulfidu uhoľnatého (CS), oxidu sírového (SO), oxidu kremičitého (SiO), acetonitrilu (CH3CN), formamidu (NH2CHO), propánnitrilu (C2H5CN), metylformiátu (HCOOCH3), etanol (C2H5OH), acetaldehyd (CH3CHO), deionizovaná voda (HDO) a metanol (CH3OH) sú uvedené ako príklady. V pravom dolnom paneli je zobrazený dvojtónový infračervený kompozitný obraz okolitej oblasti (červená: 2,16 µm a modrá: 1,25 µm, na základe údajov 2MASS). Poďakovanie: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Shimonishi (Nigata University)

Je zaujímavé, že relatívny počet zložitých organických molekúl v tomto novoobjavenom objekte je pozoruhodne podobný tomu, ktorý sa nachádza v podobných objektoch vo vnútornej galaxii. Pozorovania naznačujú, že zložité organické molekuly sa tvoria s podobnou účinnosťou aj na okraji našej galaxie, kde je prostredie veľmi odlišné od okolia Slnka.

Verí sa, že vonkajšia časť našej galaxie stále skrýva primitívne prostredie, ktoré existovalo v ranej ére formovania galaxií. Environmentálne charakteristiky najvzdialenejšej galaxie, napríklad nízky výskyt ťažkých prvkov, malé alebo žiadne narušenie galaktických špirálových ramien, sa značne líšia od tých, ktoré vidíme v súčasnom solárnom susedstve. Extrémna vonkajšia galaxia je vďaka svojim jedinečným vlastnostiam vynikajúcim laboratóriom na štúdium tvorby hviezd a medzihviezdneho prostredia v minulom galaktickom prostredí.

„Pomocou ALMA sme boli schopní vidieť tvoriacu sa hviezdu a jej obklopujúci molekulárny kokon na okraji našej galaxie,“ hovorí Takashi Shimonishi, astronóm z Niigata University v Japonsku a hlavný autor výskumnej práce. „Na naše prekvapenie sa v prvotnom prostredí extrémnej vonkajšej galaxie nachádza množstvo rôznych zložitých organických molekúl. Medzihviezdne podmienky na tvorbu chemických komplexov mohli pretrvávať už od ranej histórie vesmíru,“ dodáva Shimonishi.

„Tieto pozorovania odhalili, že zložité organické molekuly sa môžu efektívne vytvárať aj v prostrediach s nízkym obsahom kovov, ako sú vonkajšie oblasti našej galaxie. Tento objav poskytuje dôležitý kúsok skladačky pre pochopenie toho, ako sa vo vesmíre tvoria zložité organické molekuly,“ hovorí Kenji Fruya. , astronóm z Astronomical Observatory National v Japonsku a spoluautor článku.

Zatiaľ však nie je jasné, či je táto chemická zložitosť vo vonkajšej časti galaxie bežná. Komplexné organické molekuly sú obzvlášť zaujímavé, pretože niektoré z nich sú pripojené k prebiotickým molekulám vytvoreným vo vesmíre. Tím plánuje v budúcnosti pozorovať väčší počet oblastí tvoriacich hviezdy a dúfa, že objasní, či chemicky bohaté systémy, ako je vidieť v našej slnečnej sústave, sú všadeprítomné počas celej histórie vesmíru.

Referencia: „Objav horúceho molekulárneho jadra v extrémnej vonkajšej galaxii“ od Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya a Chikako Yasui, 1. decembra 2021 K dispozícii tu Astrofyzikálny časopis.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b

Táto práca je podporovaná grantom od Japonskej spoločnosti na podporu vedy (19H05067, 21H00037, 21H01145).