JWST, yeni doğmuş bir yıldızın etrafındaki kimyayı araştırıyor

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), RIKEN araştırmacıları tarafından yeni doğmuş bir bebeği çevreleyen gaz ve buz bulutlarındaki karmaşık organik molekülleri tespit edebildiğini gösteren erken sonuçlara ilişkin bir analizle, astronomların yeni oluşan yıldızların kimyasına ilişkin anlayışını değiştirecek. yıldız.

Bir protostar, kendisini doğuran üzerine düşen maddeden oluşan bir zarfla beslenmeye devam eden yeni oluşmuş bir yıldızdır. Bu zarflar, basit kimyasal yapı taşlarını, yaşamın oluşması için gerekli moleküllerin öncüsü olabilecek daha karmaşık organik moleküllere dönüştüren kimyasal reaksiyonları barındırır.

Araştırmacılar, bu karmaşık organik moleküllerin buz taneciklerinin yüzeyinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlarda oluştuğundan şüpheleniyorlar. Yıldız molekülleri ısıtırken, buzu terk eder ve etraflarındaki gaza karışır.

RIKEN Yıldız ve Gezegen Oluşumu Laboratuvarı’ndan Yao-Lun Yang, “Bu tür oluşum yollarının kesin kanıtını elde etmek istiyoruz” diyor. “Ve JWST bunu yapmak için en iyi fırsatı sağlıyor.”

Aralık 2021’de başlatılan JWST, Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzakta bulunuyor. Yang, RIKEN meslektaşları Yuki Okoda ve Nami Sakai ve CORINOS ekibinin üyeleriyle birlikte, çok genç bir protostarı incelemek için Temmuz 2022’de satın alınan teleskopun Orta Kızılötesi Enstrümanından (MIRI) gelen verileri kullandı.

Moleküller kızılötesi ışığın belirli frekanslarını emdiklerinde, yapılarına bağlı olarak farklı şekillerde esner ve bükülürler. Her tür molekül, kızılötesi ışığı karakteristik bir frekans setinde emdiğinden, MIRI tarafından tespit edilen kızılötesi spektrum, protoyıldızın çevresinde hangi moleküllerin bulunduğunu belirleyebilir.

Protostarın önceki araştırmaları, gaz fazındaki karmaşık organik molekülleri tanımlamıştı, MIRI, oluştukları düşünülen buzdaki organik molekülleri tespit edebildiği için çok daha ayrıntılı bir resim sunuyor. Sonuçlar, tozda bulunan su buzu, karbondioksit ve silikatların yanı sıra amonyak, metan, metanol, formaldehit ve formik asit gibi moleküllerin varlığını doğruluyor. Etanol ve asetaldehit ipuçları da vardır.

Protostarlar genellikle çıkışlar ve jetler üretir ve bu protostar bir istisna değildir. MIRI, yıldızın çıkışlarından birinin yapısını ortaya çıkaran, en az dört kabuğa benzer yapıyı gösteren görüntüler üretti. Çıkış, hidrojen, demir, nikel, neon, argon ve kükürt gibi bir dizi element içerir. Bazıları, saniyede yaklaşık 200 kilometre hızla hareket eden nispeten sıcak bir jette yoğunlaşmıştır. Bu püskürmeler, belki de sadece 170 yaşında olduklarında gözlemleniyor – yıldız gelişimi açısından sadece göz açıp kapayıncaya kadar.

Bütün bu sonuçlar gelecek için iyiye işaret. Yang, “Organik kimyanın nasıl ortaya çıktığını anlamaya başlayacağız” diyor. “Ayrıca güneş sistemimize benzer gezegen sistemleri üzerindeki kalıcı etkileri de ortaya çıkaracağız.”

çalışma yayınlandı Astrofizik Dergi Mektupları.