Teleskopi Hapësinor James Webb zbulon temperaturat më të ftohta ndëryjore që janë parë ndonjëherë

Teleskopi hapësinor më i ri i NASA-s nuk po shtrin vetëm pamjen e astronomëve më thellë në univers, por gjithashtu po arrin temperatura më të ftohta se sa shkencëtarët më parë.

Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST ose Webb), observatori më i fuqishëm hapësinor deri më tani, ka shikuar thellë në një re të dendur molekulare dhe ka gjetur një shumëllojshmëri të pasur të akullit të pacenuar ndëryjor – duke përfshirë një sërë molekulash thelbësore për jetën. Të ndotura në temperatura të ftohta prej minus 440 gradë Fahrenheit (minus 263 gradë Celsius), këto gjetje janë akulli më i ftohtë i matur ndonjëherë.

“Ne thjesht nuk mund t’i kishim vëzhguar këto akull pa Webb,” tha në një deklaratë Klaus Pontoppidan, një astronom në Institutin Shkencor të Teleskopit Hapësinor dhe një autor i një studimi të ri që përshkruan punën.

Webb studioi një lagje që shkencëtarët e quajnë Kameleoni I. E vendosur në konstelacionin jugor të Kameleonit, rreth 500 vite dritë larg nga Toka, është një nga rajonet më të afërta të formimit të yjeve, me dhjetëra xhepa të gjallë me yje të rinj. Rajoni i përket një familjeje të atyre që astronomët mendonin prej kohësh si vrima në qiell: retë e errëta molekulare aq të dendura me gaz dhe pluhur saqë drita e dukshme nga yjet e sfondit nuk arrin t’i depërtojë ato.

Retë si Kameleoni I janë çerdhe yjore; kolapsi i tyre me kalimin e kohës formon yje dhe sisteme planetare potencialisht shkëmbore. Megjithatë, përbërja kimike e këtyre sistemeve dhe çdo blloqe ndërtuese e jetës që ato mund të përmbajnë, përcaktohen nga akulli i ngulitur thellë brenda resë molekulare.

Tani, falë instrumenteve të fuqishme të Webb-it, duke përfshirë kamerën e saj me depërtim të thellë me infra të kuqe afër (NIRCam), astronomët kanë hetuar në zemrën e pluhurosur të Kameleonit I dhe kanë zbuluar akullnajat në fazat e tyre të hershme të evolucionit – pak përpara se bërthama e resë të shembet për të formuar protoyjet.

Ekipi përdori dritën nga dy yje të sfondit, NIR38 dhe J110621, për të ndriçuar Kameleonin I në gjatësi vale infra të kuqe. Molekulat e ndryshme të resë që janë të mbyllura në akull thithin dritën e yjeve në gjatësi vale të ndryshme infra të kuqe. Astronomët më pas studiuan gjurmët kimike të gishtërinjve që u shfaqën si rënie në të dhënat spektrale që rezultuan. Këto të dhëna e ndihmuan ekipin të identifikonte se sa nga cilat molekula janë të pranishme në Kameleonin I.

Ekipi zbuloi një shumëllojshmëri të pritshme të komponimeve kryesore që mbështesin jetën: ujë, dioksid karboni, monoksid karboni, metan dhe amoniak. Vëzhgimet zbuluan gjithashtu shenja të akullit të sulfurit karbonil, i cili lejoi matjet e para të sasisë së squfurit – një element tjetër i kërkuar nga jeta e Tokës, të paktën – është i pranishëm në retë molekulare. Studiuesit zbuluan gjithashtu molekulën organike komplekse më të thjeshtë, metanolin, i cili mendohet të jetë një tregues i paqartë i proceseve kimike komplekse, të hershme që ndodhin në fazat e hershme të formimit të yjeve dhe planetëve.

“Kjo është hera e parë që studiuesit kanë qenë në gjendje të studiojnë përbërjen e të ashtuquajturave akuj para-yjor pranë qendrës së një reje molekulare,” Melissa McClure, një astronome në Observatorin Leiden në Holandë dhe autorja kryesore e studimit. thuhet në një deklaratë të dytë.

Fakti që ekipi zbuloi metanol sugjeron që yjet dhe planetët që do të formoheshin përfundimisht në këtë re “do të trashëgojnë molekula në një gjendje kimike mjaft të avancuar”, tha në një deklaratë Will Rocha, një tjetër astronom në Observatorin Leiden. “Kjo mund të nënkuptojë se prania e molekulave prebiotike në sistemet planetare është një rezultat i zakonshëm i formimit të yjeve, dhe jo një veçori unike e sistemit tonë diellor.”

Përveç kësaj, metanoli mund të kombinohet me akull të tjerë më të thjeshtë për të formuar aminoacide, të cilat janë blloqet ndërtuese të proteinave. Këto komponime mund të përfshijnë glicinë – një nga aminoacidet më të thjeshtë. Në vitin 2016, anija kozmike e Evropës Rosetta zbuloi glicinë në pluhurin që rrethon kometën 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Retë molekulare si Kameleoni I fillojnë si zona difuze pluhuri dhe gazi. Akullnajat që përmbajnë molekula të rëndësishme të nevojshme për jetën, duke përfshirë zbulimet më të fundit nga astronomët, formohen në sipërfaqet e kokrrave të pluhurit.

Ndërsa retë grumbullohen në grumbuj gazi dhe vazhdojnë drejt formimit të yjeve, këto akuj rriten në madhësi ndërsa mbeten të shtresuara në kokrrat e pluhurit. Shumë nga reaksionet kimike të nevojshme për të formuar molekulat komplekse të nevojshme për jetën përshpejtohen kur ato ndodhin në një sipërfaqe të ngurtë si një kokërr pluhuri dhe jo në formë të gaztë. Në këtë mënyrë, kokrrat e pluhurit bëhen katalizatorë thelbësorë që elementët e thjeshtë organikë të evoluojnë në molekula komplekse që përfundimisht mund të formojnë blloqet ndërtuese të jetës.

Për më tepër, kur yjet fillojnë të formohen dhe temperaturat rriten, natyra e paqëndrueshme e këtyre akujve i lejon ata të kthehen në gazra, gjë që është mënyra se si ato përfundojnë në bërthamat e nxehta të yjeve dhe përfundimisht në atmosferat planetare. Zbulimi i këtyre akullit të pacenuar brenda Kameleonit I po i lejon astronomët të gjurmojnë udhëtimin e komponimeve nga qëndrimi në kokrra pluhuri deri te futja në bërthamat dhe atmosferat e yjeve dhe ekzoplaneteve të ardhshme.

Me të dhënat e Webb-it, astronomët tashmë e dinë se një grup elementësh të zbuluar në Kameleonin I janë shumë më pak të bollshëm sesa prisnin shkencëtarët, duke pasur parasysh dendësinë e resë. Për shembull, studiuesit kanë zbuluar vetëm 1% të squfurit të pritur, 19% të oksigjenit dhe karbonit të parashikuar dhe vetëm 13% të azotit total të parashikuar. Shpjegimi më i mirë, theksojnë studiuesit në studim, është se këta elementë mund të bllokohen në akull të tjerë që nuk shfaqen në gjatësitë e valëve të vëzhguara nga ekipi.

Në muajt e ardhshëm, ekipi planifikon të përdorë të dhënat e Webb për të llogaritur madhësinë e kokrrave të pluhurit dhe format e akullit.

“Këto vëzhgime hapin një dritare të re në rrugët e formimit për molekulat e thjeshta dhe komplekse që nevojiten për të krijuar blloqet ndërtuese të jetës,” tha McClure.