Yüksek uçan SOFIA teleskopu, yaşam için temel yapı taşlarından bazılarının nereden gelebileceği üzerine ışık tutuyor. Son zamanlarda yayınlanan bir çalışma Astrofizik Dergisi: Mektuplar California Üniversitesi Davis, Johns-Hopkins Üniversitesi, Kuzey Karolayna Doğa Bilimleri Müzesi, Appalachian Devlet Üniversitesi ve NASA'nın finansmanı da dahil olmak üzere çeşitli uluslararası ortaklardan ortaklar da dahil olmak üzere Hawaii Üniversitesi'nden gökbilimciler tarafından yönetiliyor gezegen oluşumunda gizem: kükürt elementinin kimyasal yolu ve bunun gezegenlerin ve yaşamın oluşumundaki etkileri ve rolü.
Periyodik tablodaki 16 sayısı, kükürt evrende en yaygın onuncu elementtir. Sülfür sadece genç yıldızların etrafındaki toz taneciklerinin gezegenlere yol açmasıyla ilgili bir izleyici unsur değil, aynı zamanda yaşam için gerekli bir yapı taşı olduğundan şüpheleniliyor. Evrendeki kükürt dağılımına bakmak, bize burada ilkel yaşamın Dünya'da nasıl başladığı hakkında bir fikir verebilir.
Çalışma için araştırmacılar genç yıldız nesneleri (YSO'lar) olarak bilinen şeylere baktılar. Bunlar, hidrojeni kaynaştırmadan önceki bir aşamadaki genç yıldızlardır ve toz ve gaz açısından zengin bir moleküler bulut içine yerleştirilmiştir. Çalışmada hedeflenen spesifik nesne, Monoceros R2 yıldız oluşum bölgesinde çöken bir protostar olan MonR2 IRS3 idi. Monoceros takımyıldızında yer alan Unicorn, (bazen Narwhal olarak da bilinir) MonR2 IRS3, bölgedeki birçok YSO'dan biridir, çöken bir göbeği çevreleyen protoplantary toz ve gaz deposudur.
YSO aşamasından sonra, gaz ya yıldızın, gezegen sisteminin bir parçası haline geldi ya da üflendi. Yıldız daha sonra hidrojeni helyuma ve daha büyük yıldızlarda görülen daha ağır elementlere kaynaşmaya başlar. MonR2 IRS3 gibi genç yıldız nesneler, yaşam için gerekli gezegenlerin ve moleküllerin oluşumunda yer alan gizemli kimyayı araştırmak için mükemmel laboratuvarlardır.
Çalışma için ekip, sürgülü kapının arkasına monte edilmiş ve uçağın eksenine dik olarak hedeflenmiş 2,5 metrelik bir kızılötesi teleskopa sahip dönüştürülmüş bir Boeing 747SP uçağı olan NASA’nın Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi olan SOFIA'yı kullandı. Yüksek uçan SOFYA, kızılötesi astronomiyi engelleyen Dünya'nın atmosferik su buharının büyük kısmının üzerine çıkabileceği için böyle bir çalışma için idealdir.
Ekip, SOFIA teleskopuna monte edilmiş yüksek çözünürlüklü Echelon-Cross-Echelle Spektrografını (“EXES”) kullandı. Mon2 IRS3, daha önce büyük, yer tabanlı Keck II teleskopunda NIRSPEC cihazı kullanılarak karbon monoksit (CO) üzerinde yapılan bir çalışma için gözlemlenmişti ve bu gözlemler SOFIA'nın sülfür dioksit (SO) araştırmasını bilgilendirmesine yardımcı oldu.2), protoplantary sistemlerde kükürt için bir depo olduğu düşünülen bir molekül. Gökyüzündeki en parlak yıldız olan Sirius'un da verileri kalibre ettiği gözlemlendi. EXES gözlemleri gözlemcilerin SO'nun spektral çizgi genişliğini ölçmelerine izin verdi2 ilk kez yıldız oluşturma bölgesinde olduğu gibi, bu molekülün bir kükürt rezervuarı olarak bolluğu hakkında fikir sahibi olur. Örneğin, sıcak SO'dan gelen dar çizgiler2 gaz, şekillendirici çekirdekten ısı yoluyla buz süblimasyonunu önerirken, geniş çizgiler kükürtün küçük tanelerden püskürttüğü şokların göstergesidir. Bu çalışma SO için bir alt sınır buldu2 bolluk ve MonR2 IRS3 sıcak çekirdeğinden süblimleşen buzların SO'nun kaynağı olabileceğini belirledi.2 gaz.
Sülfür Sonrası
Bir YSO'daki kükürt işleminin gözlemleri ilgi çekicidir. İlk kez, ekip SO oluşumunu gözlemledi2 (kükürt dioksit) sıcak bir çekirdeğe yerleştirilir, bu da bu oluşum tarzının en az şoklarda olduğu kadar verimli olduğunu gösterir. Ayrıca, bu süreç gelecekteki gözlemlerin teyit edilmesine yardımcı olabilecek daha düşük kütleli (yani, ~ 4.57 milyar yıl önce güneş sistemimize daha çok benzeyen) YSO'lar için önemli olabilir.
Gelecekteki çalışmalar, diğer ilkel kükürt rezervuarlarının göreceli önemini belirlemeye de yardımcı olabilir. İlkel güneş sistemindeki ana kükürt katkısı olduğu düşünülen YSO'lardaki hidrojen sülfüre bakıldığında, daha önce püskürtmeden, güçlü şoklardan daha önce düşünülmüş olduğu gibi, basit radyasyon ısıtmasının ve hafif şokların en azından sülfür oluşumunda ve dağılımında en az etkili olduğu görülüyor. . Bu aynı zamanda Avrupa Uzay Ajansı’nın 2014'ten 2016’ya Rosetta misyonu tarafından keşfedilen Comet 67 / P Churyumov-Gerasimenko’da kendi güneş sistemimizde görülen kükürt rezervuarları arasında güçlü bir bağlantı olduğunu gösteriyor.
“SOFIA teleskopu ile alınan bu gözlemler, protoplantary moleküler rezervuarların bazı sırlarını açığa çıkarmada anahtardır,” Dr. Rachel Smith (Kuzey Carolina Doğa Bilimleri Müzesi / Appalachian State Üniversitesi) Uzay Dergisi. “Tek bir nesne için farklı veri setleri arasındaki bu tür bağlantılar sayesinde, sonunda gezegenlerin ve yaşam için gerekli moleküllerin evriminin kapsamlı bir resmini oluşturabiliriz.”
Yeni gözlemlerde sırada ne var? SO'nun hipotezini doğrulamaya yardımcı olmak için2 rezervuar, 2021 yılında başlatılan James Webb Uzay Teleskobu gibi görevlerde kükürt içeren buzların takip gözlemlerine ihtiyaç duyuluyor ve belki de sıfırlanmış olan tekrar WFIRST misyonu (Geniş Alan Kızılötesi Uzay Teleskopu) NASA FY 2020 bütçe teklifinde.
Yeni teleskopların lansmanı ve mevcut teleskopların iyileştirilmesiyle, önümüzdeki on yılda 'kızılötesi astronominin altın çağı'na girerek gökbilimcilerin elementleri primordialoriginlerine kadar izlemelerine izin vereceğiz.
