Hmotné hviezdy - továrne na organické molekuly

  • Marcel Škreka | 29 November 2020
    Stelárna astronómia
Ilustrácia plyno-prachového disku v okolí mladej horúcej hviezdy približne 40 krát hmotnejšej ako Slnko. SOFIA zistila vo vnútorných častiach diskov prítomnosť veľkého množstva vody, amoniaku, metánu a acetylénu, ktoré sú základnými stavebnými blokmi pre komplexnejšie organické molekuly. Kredit: NASA / Ames Research Center / Daniel Rutter
Ďalekohľad SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) sa zameral na chemické procesy prebiehajúce v plyno-prachových diskoch obklopujúcich mladé hmotné hviezdy. Vo vnútorných častiach diskov, kde sa formujú budúce planéty, našiel veľké množstvo vody a organických molekúl. Poskytol nám tak nový pohľad na to, ako sú niektoré základné ingrediencie života začlenené do planét už počas skorých fáz ich vývoja.

Podobné procesy sa pravdepodobne odohrávali počas formovania Slnka a vnútorných kamenných planét.

Najnovší výskum umožnil detekciu viacerých druhov molekúl ako tomu bolo pri predchádzajúcich pozorovaniach. Ukázalo sa, že tieto hviezdy sú chemickými továrňami chŕliacimi molekuly dôležité pre život tak ako ho poznáme. 

Infračervené pozorovania ďalekohľadom SOFIA ponúkajú bezkonkurenčný pohľad na chémiu hviezd. Keď rozložíme svetlo pomocou hranolu, objavia sa spektrálne čiary charakterizujúce prítomnosť konkrétnych chemických prvkov. Vedci zo spektra odvodzujú chemické zloženie látky nachádzajúcej sa vo hviezdach a ich okolí. SOFIA dokáže zaznamenať aj drobné odchýlky v chemickom zložení hmotných mladých hviezd. Tieto informácie o hviezdach až 40 krát hmotnejších ako Slnko môžu byť základom pre budúce pozorovania Vesmírnym ďalekohľadom Jamesa Webba (JWST), ktorý bude popri inom skúmať aj formovanie menej hmotných, Slnku podobných hviezd.

Tento výskum je zaujímavý aj preto, lebo ukazuje schopnosť infračervených pozorovaní zachytiť prítomnosť jednoduchých organických zložiek dôležitých pre pôvod života na Zemi a možno aj iných planétach. Jedným z najdôležitejších cieľov JWST a SOFIA je porozumieť pôvodu hviezd a planét a nakoniec aj nás.

Hviezdy vznikajú z kolabujúcich medzihviezdnych oblakov. V jeho najhustejších častiach vznikajú plyno-prachové disky. SOFIA skúma tento proces v okolí dvoch hmotných hviezd AFGL 2591 a AFGL 2136. Obe ležia v súhvezdí Labuť vo vzdialenosti približne 3000 ly (svetelných rokov). Vnútorné časti oboch diskov sú hviezdami ohrievané zvnútra, čím dochádza k výraznému pretváraniu chemického zloženia plynu. V tých častiach diskov kde vznikajú planéty, bola objavená chemická polievka organických molekúl zložená z vody, amoniaku, metánu a acetylénu, ktoré sú základom pre vznik zložitejších organických molekúl.

Ďalekohľad SOFIA pokračuje v pozorovaní iných mladých hmotných hviezd, čo ešte viac rozšíri naše porozumenie procesom vytvárajúcich organické molekuly. Pozorovania naznačujú, že podobné procesy prebiehajú aj pri menej hmotných hviezdach. To ale budú  môcť overiť až oveľa citlivejšie prístroje JWST.