نتایجی شیرین از ALMA

نتایجی شیرین از ALMA
آگوست 2012
تیمی از اخترشناسان با استفاده از آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA) مولکول‌های قند را در گاز اطراف یک ستاره جوان خورشیدمانند شناسایی کرده‌اند. این اولین بار است که شکر در فضای اطراف چنین ستاره ای یافت می شود و این کشف نشان می دهد که اجزای سازنده حیات در مکان مناسب و در زمان مناسب قرار دارند تا در سیاراتی که در اطراف ستاره شکل می گیرند گنجانده شوند.
ستاره شناسان مولکول هایی از گلیکول آلدئید – شکل ساده ای از قند [1] – را در گاز احاطه کننده یک ستاره دوتایی جوان، با جرم مشابه خورشید، به نام IRAS 16293-2422، پیدا کردند. گلیکول آلدئید قبلاً در فضای بین ستاره‌ای دیده شده بود [2]، اما این اولین بار است که در فاصله‌های قابل مقایسه با فاصله اورانوس از خورشید در منظومه شمسی تا این اندازه نزدیک به ستاره‌ای شبیه خورشید یافت می‌شود. این کشف نشان می دهد که برخی از ترکیبات شیمیایی مورد نیاز برای حیات در زمان شکل گیری سیاره در این منظومه وجود داشته است [3].
موسسه نیلز بور، دانمارک توضیح می دهد: “در دیسک گاز و غبار اطراف این ستاره تازه تشکیل شده، گلیکول آلدئید را یافتیم که شکل ساده ای از قند است که تفاوت چندانی با شکری که در قهوه می ریزیم ندارد.”این مولکول یکی از مواد تشکیل دهنده RNA است که – مانند DNA که به آن مربوط است – یکی از اجزای سازنده حیات است.
حساسیت بالای ALMA – حتی در کوتاه‌ترین طول موج‌های چالش‌برانگیز که در آن کار می‌کند – برای این مشاهدات که با آرایه‌ای جزئی از آنتن‌ها در مرحله تأیید علمی رصدخانه انجام شده‌اند، حیاتی بود [4].
سیسیل فاور، عضو تیم، (دانشگاه آرهوس، دانمارک) می‌گوید: «آنچه در مورد یافته‌های ما واقعاً هیجان‌انگیز است این است که مشاهدات ALMA نشان می‌دهد که مولکول‌های قند به سمت یکی از ستاره‌های منظومه می‌افتند». مولکول های قند نه تنها در مکان مناسبی برای یافتن راه خود به یک سیاره هستند، بلکه در مسیر درستی نیز حرکت می کنند.
ابرهای گاز و غباری که برای تشکیل ستارگان جدید فرو می ریزند بسیار سرد هستند [5] و بسیاری از گازها به صورت یخ روی ذرات غبار، جامد می شوند و سپس به یکدیگر پیوند می خورند و مولکول های پیچیده تری را تشکیل می دهند. اما هنگامی که ستاره ای در وسط یک ابر چرخان از گاز و غبار تشکیل شد، قسمت های داخلی ابر را تا دمای اتاق گرم می کند، مولکول های پیچیده شیمیایی را تبخیر می کند و گازهایی را تشکیل می دهد که تشعشعات مشخصه خود را به صورت امواج رادیویی ساطع می کنند. می توان با استفاده از تلسکوپ های رادیویی قدرتمندی مانند ALMA نقشه برداری کرد.
IRAS 16293-2422 در فاصله 400 سال نوری از زمین قرار دارد و نسبتاً نزدیک به زمین است، که آن را به یک هدف عالی برای ستاره شناسانی تبدیل می کند که مولکول ها و شیمی اطراف ستارگان جوان را مطالعه می کنند. با استفاده از قدرت نسل جدیدی از تلسکوپ‌ها مانند ALMA، اخترشناسان اکنون این فرصت را دارند تا جزئیات دقیق درون ابرهای گاز و غباری را که در حال تشکیل منظومه‌های سیاره‌ای هستند، مطالعه کنند. یک سوال بزرگ این است: این مولکول ها قبل از اینکه در سیارات جدید ادغام شوند چقدر می توانند پیچیده شوند؟ جس یورگنسن نتیجه می گیرد که این می تواند به ما چیزی در مورد چگونگی پیدایش زندگی در جاهای دیگر بگوید، و مشاهدات ALMA برای کشف این راز حیاتی خواهد بود.
این کار در مقاله ای توضیح داده شده است تا در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شود.

آرایه میلی‌متری/زیر میلی‌متری آتاکاما (ALMA)، یک تأسیسات نجومی بین‌المللی، مشارکت سازمان اروپایی تحقیقات نجومی در نیمکره جنوبی (ESO)، بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF) و مؤسسه ملی علوم طبیعی است. ساخت و ساز و عملیات ALMA توسط ESO به نمایندگی از کشورهای عضو آن رهبری می شود. توسط رصدخانه ملی رادیویی نجوم (NRAO)، که توسط دانشگاه های. (AUI) از طرف آمریکای شمالی مدیریت می شود. و توسط رصدخانه ملی نجوم ژاپن (NAOJ) به نمایندگی از شرق آسیا. رصدخانه مشترک ALMA (JAO) رهبری و مدیریت یکپارچه ساخت، راه اندازی و بهره برداری ALMA را فراهم می کند.

یادداشت
[1] شکر نام رایج طیف وسیعی از کربوهیدرات‌های کوچک است (مولکول‌های حاوی کربن، هیدروژن و اکسیژن، معمولاً با نسبت اتمی هیدروژن: اکسیژن مانند آب 2:1). گلیکول آلدئید دارای فرمول شیمیایی C2H4O2 است. قندی که معمولا در غذا و نوشیدنی استفاده می شود ساکارز است که مولکولی بزرگتر از گلیکول آلدئید است و نمونه دیگری از این مجموعه ترکیبات است.
[2] گلیکول آلدئید تا کنون در دو مکان در فضا شناسایی شده است، اول به سمت ابر مرکز کهکشانی Sgr B2، با استفاده از تلسکوپ 12 متری بنیاد ملی علوم (NSF) در کیت پیک (ایالات متحده آمریکا) در سال 2000، و با رابرت سی NSF. تلسکوپ Byrd Green Bank (همچنین ایالات متحده آمریکا) در سال 2004، و در هسته مولکولی داغ با جرم G31.41+0.31 با استفاده از تداخل سنج IRAM Plateau de Bure (فرانسه) در سال 2008.
[3] اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی دقیق طول‌موج‌های مشخصه امواج رادیویی ساطع شده توسط گلیکول آلدئید برای شناسایی مولکول در فضا توسط تیم حیاتی بود. علاوه بر گلیکول آلدئید، IRAS 16293-2422 همچنین دارای تعدادی مولکول آلی پیچیده دیگر از جمله اتیلن گلیکول، متیل فرمت و اتانول است.
[4] مشاهدات علمی اولیه با آرایه ای جزئی از آنتن ها در سال 2011 آغاز شد. هم قبل و هم بعد از آن، طیف وسیعی از مشاهدات تأیید صحت علمی انجام شده است تا نشان دهد که ALMA قادر به تولید داده هایی با کیفیت مورد نیاز است و داده های تولید شده در دسترس عموم قرار گرفته است. نتایج توصیف شده در اینجا از برخی از این داده های تأیید علمی استفاده می کنند. ساخت ALMA در سال 2013 به پایان می رسد، زمانی که 66 آنتن با دقت بالا به طور کامل عملیاتی می شوند.
[5] آنها معمولاً حدود 10 درجه بالاتر از صفر مطلق هستند: حدود -263 درجه سانتیگراد.
این تحقیق در مقاله ای با عنوان “تشخیص ساده ترین قند، گلیکول آلدئید، در یک پیش ستاره از نوع خورشیدی با ALMA” توسط Jørgensen و همکاران ارائه شد تا در Astrophysical Journal Letters ارائه شود.

منبع

https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/sweet-result-from-alma/
ترجمه: زهرا فراهانی