Pirmą kartą astronomai atrado naujagimę žvaigždę ir ją supantį sudėtingų organinių molekulių kokoną mūsų galaktikos, vadinamos atokiausia galaktika, pakraštyje. Atradimas, atskleidęs paslėptą cheminį mūsų visatos sudėtingumą, pasirodo moksliniame darbe Astrofizikos žurnalas.

Mokslininkai iš Niigata universiteto (Japonija), Academia Sinica Astronomijos ir astrofizikos instituto (Taivanas) ir Nacionalinės astronomijos observatorijos Japonijoje naudojo Atakama didelį milimetrų / pogrupių masyvą (Alma) Čilėje stebėti naujagimę žvaigždę (protožvaigždę) regione WB89-789, esančiame atokiausioje galaktikoje. Buvo atrasta daugybė anglies, deguonies, azoto, sieros ir silicio molekulių, įskaitant sudėtingas organines molekules, kuriose yra iki devynių atomų. Tokia protožvaigždė, kaip ir jį lydintis chemiškai turtingų molekulinių dujų kokonas, pirmą kartą buvo aptikti mūsų galaktikos pakraštyje.

ALMA stebėjimai rodo, kad įvairių tipų sudėtingos organinės molekulės, tokios kaip metanolis (CH₃OH) ir etanolis (C₂h₅OH), metilo formiatas (HCOOCH₃), dimetilo eteris (CH₃Ir₃), formamidas (NH₂CHO), propanentrilas (C₂h₅CN) ir kt., net ir pirminėje ekstremalios išorinės galaktikos aplinkoje. Šios sudėtingos organinės molekulės greičiausiai veiks kaip didesnių prebiotinių molekulių žaliava.

Viršuje: ALMA aptiktas protožvaigždės radijo spektras atokiausioje galaktikoje. Apačia: protožvaigždės radijo spinduliuotės pasiskirstymas. Dulkių, formaldehido (H2CO), etinilo radikalo (CCH), anglies monosulfido (CS), sieros monoksido (SO), silicio monoksido (SiO), acetonitrilo (CH3CN), formamido (NH2CHO), propanitrilo (C2H5CN), metilo formiato emisijos (HCOOCH3), etanolis (C2H5OH), acetaldehidas (CH3CHO), dejonizuotas vanduo (HDO) ir metanolis (CH3OH) pateikiami kaip pavyzdžiai. Apatiniame dešiniajame skydelyje rodomas dviejų tonų infraraudonųjų spindulių sudėtinis aplinkinio regiono vaizdas (raudona: 2,16 µm ir mėlyna: 1,25 µm, remiantis 2MASS duomenimis). Autoriai: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Shimonishi (Nigatos universitetas)

Įdomu tai, kad santykinė sudėtingų organinių molekulių gausa šiame naujai atrastame objekte yra nepaprastai panaši į panašiuose objektuose vidinėje galaktikoje. Stebėjimai rodo, kad sudėtingos organinės molekulės susidaro panašiai efektyviai net mūsų galaktikos pakraštyje, kur aplinka labai skiriasi nuo saulės kaimynystės.

Manoma, kad išorinėje mūsų galaktikos dalyje vis dar yra primityvi aplinka, egzistavusi ankstyvoje galaktikų formavimosi eroje. Tolimiausios galaktikos aplinkos charakteristikos, pavyzdžiui, mažas sunkiųjų elementų gausa, nedidelis galaktikos spiralės atšakų trikdymas arba jo visai nėra, labai skiriasi nuo tų, kurias matome dabartinėje saulės kaimynystėje. Dėl savo unikalių savybių Ekstremali išorinė galaktika yra puiki laboratorija, skirta tyrinėti žvaigždžių formavimąsi ir tarpžvaigždinę terpę praeities galaktikos aplinkoje.

„Naudodami ALMA galėjome pamatyti besiformuojančią žvaigždę ir ją supantį molekulinį kokoną mūsų galaktikos pakraštyje“, – sako Takashi Shimonishi, astronomas iš Niigatos universiteto (Japonija) ir pagrindinis tyrimo autorius. „Mūsų nuostabai, ekstremalios išorinės galaktikos pirminėje aplinkoje yra gausu įvairių sudėtingų organinių molekulių. Tarpžvaigždinės sąlygos cheminių kompleksų susidarymui galėjo išlikti nuo ankstyvosios visatos istorijos”, – priduria Shimonishi.

„Šie stebėjimai atskleidė, kad sudėtingos organinės molekulės gali susidaryti efektyviai net ir mažai metalo turinčiose aplinkose, pavyzdžiui, išoriniuose mūsų galaktikos regionuose. Šis atradimas yra svarbi galvosūkio dalis, padedanti suprasti, kaip visatoje susidaro sudėtingos organinės molekulės”, – sako Kenji Fruya. , Japonijos nacionalinės astronomijos observatorijos astronomas ir šio straipsnio bendraautoris.

Tačiau dar neaišku, ar šis cheminis sudėtingumas yra įprastas išorinėje galaktikos dalyje. Sudėtingos organinės molekulės yra ypač įdomios, nes kai kurios iš jų yra prijungtos prie erdvėje susidariusių prebiotinių molekulių. Grupė planuoja ateityje stebėti daugiau žvaigždžių formavimosi regionų ir tikisi išsiaiškinti, ar chemiškai turtingos sistemos, kaip matyti mūsų Saulės sistemoje, yra visur paplitusios per visatos istoriją.

Nuoroda: „Karštas molekulinis branduolio atradimas ekstremalioje išorinėje galaktikoje“, autorius Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya ir Chikako Yasui, 2021 m. gruodžio 1 d. Astrofizikos žurnalas.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b

Šis darbas remiamas Japonijos mokslo skatinimo draugijos dotacija (19H05067, 21H00037, 21H01145).