Bilim adamları, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak uzayda ilk kez yeni bir karbon bileşiği olan metil katyon tespit ettiler. Karmaşık karbon bazlı moleküllerin oluşturulmasında çok önemli olan bu bileşik, Orion Bulutsusu’ndaki genç bir yıldız sisteminde bulundu. Keşif, yaşamın Dünya’nın ötesindeki potansiyel gelişimine ilişkin anlayışımızı geliştirebilir.
Uzayda daha önce hiç görülmemiş bu molekülün, yıldızlararası organik kimyanın temel taşı olduğuna inanılıyor.
Karbon bileşikleri, bilinen tüm yaşamın temellerini oluşturur ve bu nedenle, hem Dünya’da yaşamın nasıl geliştiğini hem de evrenimizin başka bir yerinde potansiyel olarak nasıl gelişebileceğini anlamaya çalışan bilim adamlarının özellikle ilgisini çeker. Bu nedenle, yıldızlararası organik (karbon içeren) kimyanın incelenmesi, birçok astronom için keskin bir ilgi alanıdır.
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu metil katyon olarak bilinen bir karbon bileşiğini ilk kez tespit etmek. Bu molekül önemlidir çünkü daha karmaşık karbon bazlı moleküllerin oluşumuna yardımcı olur. Orion Bulutsusu’nda 1.350 ışıkyılı uzaklıkta, protogezegen diskli genç bir yıldız sisteminde bulundu.
Bu Webb görüntüleri, Avcı Bulutsusu’nun Avcı Çubuğu olarak bilinen bir bölümünü göstermektedir. Sol üst köşede yer alan Yamuk Kümesi’nden gelen enerjik ultraviyole ışığın yoğun moleküler bulutlarla etkileşime girdiği bir bölgedir. Yıldız radyasyonunun enerjisi Orion Bar’ı yavaş yavaş aşındırıyor ve bunun, burada yeni doğan yıldızların etrafında oluşan protogezegen disklerindeki moleküller ve kimya üzerinde derin bir etkisi var.
Soldaki en büyük görüntü, Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazına aittir. Sağ üstte, teleskop Webb’in MIRI’sini (Orta Kızılötesi Enstrüman) kullanarak daha küçük bir alana odaklanıyor. MIRI bölgesinin tam merkezinde, d203-506 adlı protogezegensel diske sahip genç bir yıldız sistemi var. Sağ alt kısımdaki çekme, bu genç sistemin birleşik bir NIRCam ve MIRI görüntüsünü gösterir.
Kredi: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), PDRs4ALL ERS Ekibi
Webb Uzay Teleskobu, Önemli Karbon Molekülünün İlk Tespitini Yaptı
Uluslararası bilim adamlarından oluşan bir ekip, uzayda ilk kez yeni bir karbon bileşiği tespit etmek için NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Metil katyon olarak bilinir (kedi gözü açık olarak telaffuz edilir) (CH3+), molekül önemlidir çünkü daha karmaşık karbon bazlı moleküllerin oluşumuna yardımcı olur. Orion Bulutsusu’nda yaklaşık 1.350 ışıkyılı uzaklıkta bulunan d203-506 olarak bilinen protogezegen diskli genç bir yıldız sisteminde metil katyon tespit edildi.
Karbon bileşikleri, bilinen tüm yaşamın temellerini oluşturur ve bu nedenle, hem Dünya’da yaşamın nasıl geliştiğini hem de evrenimizin başka bir yerinde potansiyel olarak nasıl gelişebileceğini anlamaya çalışan bilim adamları için özellikle ilgi çekicidir. Webb’in yeni yollarla açtığı yıldızlararası organik (karbon içeren) kimya çalışması, birçok astronom için keskin bir hayranlık alanıdır.
Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) tarafından çekilen bu görüntü, Avcı Bulutsusu’nun Avcı Çubuğu olarak bilinen bir bölümünü göstermektedir. Sol üst köşede yer alan Yamuk Kümesi’nden gelen enerjik ultraviyole ışığın yoğun moleküler bulutlarla etkileşime girdiği bir bölgedir. Yıldız radyasyonunun enerjisi Orion Bar’ı yavaş yavaş aşındırıyor ve bunun, burada yeni doğan yıldızların etrafında oluşan protogezegen disklerindeki moleküller ve kimya üzerinde derin bir etkisi var.
Bu görüntünün içinde d203-506 olarak bilinen ve protogezegen diskine sahip genç bir yıldız sistemi yatıyor. Gökbilimciler, o diskte ilk kez metil katyon olarak bilinen bir karbon molekülünü tespit etmek için Webb’i kullandılar. Bu molekül önemlidir çünkü daha karmaşık karbon bazlı moleküllerin oluşumuna yardımcı olur.
Kredi: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), PDRs4ALL ERS Ekibi
CH3+ çok çeşitli diğer moleküllerle kolayca reaksiyona girdiği için özellikle önemli olduğu teorize edilmiştir. Sonuç olarak, bir molekülün diğer moleküllerle reaksiyona girmek için birçok farklı yönden birine gitmeden önce bir süre kalabileceği bir “tren istasyonu” gibi davranır. Bu özellik nedeniyle, bilim adamları CH’den şüpheleniyorlar.3+ yıldızlararası organik kimyanın temel taşını oluşturur.
Webb’in benzersiz yetenekleri, onu bu çok önemli molekülü aramak için ideal bir gözlemevi haline getirdi. Webb’in mükemmel uzamsal ve spektral çözünürlüğü ve hassasiyeti, ekibin başarısına katkıda bulundu. Özellikle, Webb’in CH’den bir dizi önemli emisyon hattı tespiti3+ keşfi sağlamlaştırdı.
“Bu tespit yalnızca Webb’in inanılmaz hassasiyetini doğrulamakla kalmıyor, aynı zamanda CH’nin varsayılan merkezi önemini de doğruluyor.3+ Fransa’daki Paris-Saclay Üniversitesi’nden bilim ekibinin bir üyesi olan Marie-Aline Martin-Drumel, “yıldızlararası kimyada.
Webb’in MIRI’sinden (Orta Kızılötesi Enstrüman) alınan bu görüntü, Orion Bulutsusu’nun küçük bir bölgesini gösteriyor. Bu görüntünün merkezinde, d203-506 adlı bir atagezegen diskine sahip genç bir yıldız sistemi yer almaktadır. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi, d203-506’da ilk kez metil katyon olarak bilinen yeni bir karbon molekülü saptadı. Kredi: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), PDRs4ALL ERS Ekibi
d203-506’daki yıldız küçük bir kırmızı cüce iken, sistem yakınlardaki sıcak, genç, büyük kütleli yıldızlardan gelen güçlü ultraviyole (UV) ışıkla bombardımana tutulur. Bilim adamları, gezegen oluşturan disklerin çoğunun bu kadar yoğun bir UV radyasyonu döneminden geçtiğine inanıyor, çünkü yıldızlar genellikle büyük, UV üreten yıldızları içeren gruplar halinde oluşma eğiliminde.
Tipik olarak, UV radyasyonunun karmaşık organik molekülleri yok etmesi beklenir, bu durumda CH keşfi3+ sürpriz gibi görünebilir. Bununla birlikte ekip, UV radyasyonunun aslında CH için gerekli enerji kaynağını sağlayabileceğini tahmin ediyor.3+ ilk etapta oluşturmak için. Oluştuktan sonra, daha karmaşık karbon molekülleri oluşturmak için ek kimyasal reaksiyonları teşvik eder.
Genel olarak ekip, d203-506’da gördükleri moleküllerin tipik protogezegen disklerinden oldukça farklı olduğunu belirtiyor. Özellikle, herhangi bir su belirtisi tespit edemediler.
“Bu, ultraviyole radyasyonun protogezegen diskinin kimyasını tamamen değiştirebileceğini açıkça gösteriyor. Çalışmanın baş yazarı Toulouse’daki Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden Olivier Berné, yaşamın kökenlerinin erken kimyasal aşamalarında gerçekten kritik bir rol oynayabilir.
PDRs4ALL Early Release Science programından olan bu bulgular dergide yayınlandı. Doğa.
Referans: “Formation of the Methyl Cation by Photochemistry in a Protoplanetary Disk” yazan Olivier Berné, Marie-Aline Martin-Drumel, Ilane Schroetter, Javier R. Goicoechea, Ugo Jacovella, Brenger Gans, Emmanuel Dartois, Laurent Coudert, Edwin Bergin, Felipe Alarcon, Jan Cami, Evelyne Roueff, John H. Black, Oskar Asvany, Emilie Habart, Els Peeters, Amelie Canin, Boris Trahin, Christine Joblin, Stephan Schlemmer, Sven Thorwirth, Jose Cernicaro, Maryvonne Gerin, Alexander Tielens, Marion Zannese, Alain Abergel, Jeronimo Bernard-Salas, Christiaan Boersma, Emeric Bron, Ryan Chown, Sara Cuadrado, Daniel Dicken, Meriem Elyajouri, Asunción Fuente, Karl D. Gordon, Lina Issa, Olga Kannavou, Baria Khan, Ozan Lacinbala, David Languignon, Romane Le Gal, Alexandros Maragkoudakis, Raphael Meshaka, Yoko Okada, Takashi Onaka, Sofia Pasquini, Marc W. Pound, Massimo Robberto, Markus Röllig, Bethany Schefter, Thiébaut Schirmer, Ameek Sidhu, Benoit Tabone, Dries Van De Putte, Sílvia Vicente ve Mark G . Wolfire, 26 Haziran 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06307-x
James Webb Uzay Teleskobu, dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözecek, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakacak ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve içindeki yerimizi araştıracak. Webb, NASA tarafından ortakları ESA ile yürütülen uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı).