RW Space

Непревзойденная способность JWST заглядывать в окутанные сердца далеких облаков позволила обнаружить элементы биохимии в самом холодном и темном месте, которое мы когда-либо видели.

В молекулярном облаке под названием Chamaeleon I, расположенном На расстоянии более 500 световых лет от Земли данные телескопа выявили наличие замороженного углерода, водорода, кислорода, азота и серы — элементов, жизненно важных для формирования атмосфер и молекул, таких как аминокислоты, известных под общим названием CHONS. p>

«Эти элементы являются важными компонентами пребиотических молекул, таких как простые аминокислоты, и, таким образом, являются, так сказать, ингредиентами жизни», – говорит астроном Мария Дроздовская из Бернского университета в Германии.

Кроме того, международная группа исследователей во главе с астрономом Мелиссой МакКлюр из Лейденского университета в Нидерландах обнаружила замороженные формы более сложных молекул, таких как вода, метан, аммиак, карбонилсульфид и органическая молекула метанола.

Новое изображение JWST молекулярного облака Chamaeleon I. (NASA, ESA, CSA и M. Zamani)

Холодные, плотные сгустки молекулярных облаков — это место, где рождаются звезды и их планеты. Ученые полагают, что CHONS и другие молекулы присутствовали в молекулярном облаке, породившем Солнце, и некоторые из них позже были доставлены на Землю в результате ударов ледяных комет и астероидов.

Хотя элементы и молекулы, обнаруженные в Chamaeleon I, спокойно плавая прямо сейчас, однажды они могут быть вовлечены в формирование планет, доставляя ингредиенты, необходимые для возникновения жизни, на новые детские планеты.

«Наша идентификация сложных органических молекул, таких как метанол и потенциально этанол, также предполагает, что многие звездные и планетарные системы, развивающиеся в этом конкретном облаке, унаследуют молекулы в довольно продвинутом химическом состоянии», — объясняет астроном Уилл Роша из Лейденской обсерватории.

«Это может означать, что присутствие пребиотических молекул в планетных системах является скорее обычным результатом звездообразования, чем уникальной особенностью нашей собственной Солнечной системы».

Хамелеон I холодный и плотный, темный конгломерат пыли и льда, который составляет o ne из ближайших к Земле активных областей звездообразования. Таким образом, перепись его состава может многое рассказать нам об ингредиентах, которые входят в формирование звезд и планет, и способствовать пониманию того, как эти ингредиенты включаются в новые формирующиеся миры.

JWST, с его мощные возможности обнаружения инфракрасного излучения позволяют видеть сквозь плотную пыль с большей четкостью и детализацией, чем любой из предшествующих телескопов. Это связано с тем, что инфракрасные волны света не рассеивают частицы пыли, как это делают более короткие волны, а это означает, что такие инструменты, как JWST, могут эффективно видеть сквозь пыль лучше, чем оптические инструменты, такие как Хаббл.

Определить химический состав пыли в Chamaeleon Я, ученые полагаются на сигнатуры поглощения. Звездный свет, проходящий через облако, может поглощаться содержащимися в нем элементами и молекулами. Разные химические вещества поглощают волны разной длины. Когда спектр выходящего света собирается, эти поглощенные длины волн темнее. Затем ученые могут проанализировать эти линии поглощения, чтобы определить, какие элементы присутствуют.

JWST заглянула в Chamaeleon I глубже, чтобы узнать его состав, чем мы когда-либо видели. Он обнаружил частицы силикатной пыли, вышеупомянутые CHONS и другие молекулы, а также льды, температура которых была ниже любой из измеренных ранее в космосе, около -263 градусов по Цельсию (-441 градус по Фаренгейту).

И они обнаружили, что для плотности облака, количество CHONS было ниже, чем ожидалось, включая только около 1 процента ожидаемой серы. Это говорит о том, что остальные материалы могут быть заперты в местах, которые невозможно измерить, например, внутри горных пород и других минералов.

Без дополнительной информации на данный момент трудно оценить, поэтому больше информации — это то, что команда намеревается получить. Они надеются получить больше наблюдений, которые помогут им наметить эволюцию этих льдов, от покрытия пылевых частиц молекулярного облака до их включения в кометы и, возможно, даже до засева планет.

«Это всего лишь первый из серии спектральных снимков, которые мы получим, чтобы увидеть, как льды эволюционируют от их первоначального синтеза до кометообразующих областей протопланетных дисков», — говорит МакКлюр.

«Это скажет нам, какая смесь льдов — и, следовательно, какие элементы — могут быть в конечном итоге доставлены на поверхности земных экзопланет или включены в атмосферы гигантских газовых или ледяных планет».

Исследование опубликовано в Nature Astronomy.

И вы можете скачать версию изображения Хамелеона I от JWST в размере обоев здесь.