Hubble Uzay Teleskobu ile çalışan bilim adamları, uzayda çok karmaşık bir molekül buldular. Buckyballs olarak adlandırılan ünlü düşünür Buckminster Fuller'dan sonra, bir futbol topunun kaba şeklinde 60 karbon atomunun (C60) moleküler bir düzenlemesidir. Bu egzotik moleküller uzayda ilk defa görülmese de, Buckyball iyonları ilk kez bulundu.
Buckyballs (diğer adıyla Buckminsterfullerenes) Güneş Sistemleri arasında var olan dağınık madde ve radyasyonda Yıldızlararası Ortamda (ISM) bulundu. ISM, sonunda yıldızların ve gezegenlerin oluştuğu bir tür temel konu olduğundan, gökbilimciler bununla gerçekten ilgileniyorlar. ISM'nin içeriğini anlamak yıldızların, gezegenlerin ve nihayetinde yaşamın yükselişine ışık tutuyor.
“C onayımız60+ galaksideki en düşük yoğunlukta bile, en güçlü ultraviyole ışınlanmış ortamlarda astrokimyanın ne kadar karmaşık olabileceğini gösteriyor. ”
Martin Cordiner, Başyazar, Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Bu keşfin arkasındaki ekip bulgularını 22 Nisan 2019'da Astrophysical Journal Letters'da yayınladı. Makaleye “Yıldızlararası C60 + Hubble Uzay Teleskopunu Kullanarak Onaylama” deniyor. Baş yazar, NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde konuşlanmış Amerika Katolik Üniversitesi'nden Martin Cordiner’dır.
Dünyada, bilim adamları C60 + 'yı buldular, ancak nadir. Bunu kayalarda ve minerallerde ve ayrıca yüksek sıcaklıkta yanma sonucu oluşan kurumlarda buldular. ISM'de İyonize (elektrik yüklü) C60 + formunu bulmak şaşırtıcıdır, çünkü çok sert bir ortamdır.
Uzayda C60 + yıldızlar tarafından iyonize edilir. Yıldızlardan gelen ultraviyole ışık, molekülü pozitif bir yük ile bırakan C60'tan bir elektron soyar. Bu karmaşık karbon moleküllerini uzayda bulmak, Yıldızlararası Ortamda maddenin daha eksiksiz bir kataloğuna doğru bir adımdır.
Yaşam: Nihai Kimyasal Karmaşıklık
“Yaygın ISM, tarihsel olarak, büyük moleküllerin kayda değer bolluklarının meydana gelmesi için çok sert ve sürekli bir ortam olarak kabul edildi,” diyor baş yazarı Cordiner. “C'nin tespiti öncesinde60, uzayda bilinen en büyük moleküller sadece 12 atom büyüklüğündeydi. C onayımız60+ galaksideki en düşük yoğunlukta bile, en güçlü ultraviyole ışınlanmış ortamlarda astrokimyanın ne kadar karmaşık olabileceğini gösteriyor. ”
“Bazı açılardan, yaşam kimyasal karmaşıklıkta nihai olarak düşünülebilir.”
Martin Cordiner, Başyazar, Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Karbon bildiğimiz kadarıyla hayatın anahtarıdır. Bol miktarda bulunur ve benzersiz ve çeşitli bileşikler oluşturabilir. Karbon, ortak Dünya sıcaklıklarında polimer adı verilen büyük moleküller oluşturabilir. Polimerler, proteinler ve DNA gibi canlı dokularda anahtar rol oynayan çok çeşitli özelliklere sahip bir molekül ailesidir. Karbon olmadan hayatı hayal etmek zor.
Yaşam karbon taşıyan moleküllere dayandığı için, uzayda C60 + gibi karmaşık karbon molekülleri bulmak ilgi çekici bir keşiftir. Cordiner, “Bazı açılardan, yaşam kimyasal karmaşıklığın en üst noktası olarak düşünülebilir” dedi. “C'nin varlığı60 tartışmasız uzay ortamlarına özgü yüksek düzeyde kimyasal karmaşıklık gösterir ve uzayda kendiliğinden ortaya çıkan diğer son derece karmaşık, karbon taşıyan moleküller için güçlü bir olasılığa işaret eder. ”
ISM'de C60 + 'yı bulmanın anahtarı Dağınık Yıldızlararası Bantlar (IDB'ler) olarak adlandırılan şeydir.
ISM'deki birincil malzemeler olağan şüphelilerdir: hidrojen ve helyum. Ancak ISM'de tanımlanamayan birçok karmaşık molekül vardır ve bunları bulmanın tek yolu, içinden geçen yıldız ışığını incelemektir.
ISM'deki farklı elementler ve bileşikler, yıldız ışığının belirli dalga boylarını bloke edebilir veya emebilir. Spektrometri kullanarak, bilim adamları ışığı farklı dalga boylarına ayırabilir ve inceleyebilirler. Böylece, hangi dalga boylarının olmadığını tam olarak tespit edebilir ve sorumlu kimyasalları çıkarabilirler.
ISM'de bu zor olabilir. Dışarıda, spektrometri tarafından ortaya çıkarılan emilim modelleri, bazıları Dünya'da görülenden tamamen farklı olan çok daha geniş bir ışık aralığını kapsar. Bu desenlere Dağınık Yıldızlararası Bantlar denir ve ilk olarak 1922'de Amerikalı gökbilimci Mary Lea Heger tarafından keşfedildi.
Sorun, uzayda bir DIB'nin doğasını tanımlamak için, laboratuvarda görülen biriyle eşleştirilmesi gerektiğidir. Ancak milyonlarca farklı moleküler yapı ve bunların ilişkili DIB'leri vardır, bu yüzden hepsini tanımlamak ömür boyu sürer.
“Bugün 400'den fazla DIB biliniyor, ancak (C'ye yeni atfedilen az sayıda kişi dışında)60+), hiçbiri kesin olarak tanımlanmadı ”dedi. “Birlikte, DIB'lerin ortaya çıkışı, bazıları sonunda hayat veren kimyaya katılabilen büyük miktarda karbonca zengin moleküllerin varlığını gösterir. Ancak, bu malzemenin bileşimi ve özellikleri, kalan DIB'ler atanana kadar bilinmeyecektir. ”
Bilim adamları on yıllardır DIB'ler için kesin laboratuvar maçları bulmaya çalıştılar.
Saygıdeğer Hubble Noktaları Buckyballs
Saygıdeğer Hubble Uzay Teleskobu devreye giriyor.
Bu yeni araştırmanın arkasındaki ekip, Hubble'ın Yıldızlararası Ortamda gözlemlediği DIB'lerle laboratuvardaki C60 + absorpsiyon kalıplarını karşılaştırdı. Laboratuar DIB çalışması İsviçre'deki Basel Üniversitesi'nden başka bir ekip tarafından yapıldı. Hubble, Dünya atmosferindeki su buharının engelleyemediği yörüngedeki levrekten C60 + emilim verilerini gözlemleyebildi. Buna rağmen, takım uzay teleskopunu hassasiyet sınırlarının ötesine itmek zorunda kaldı.
Buckyball iyonlarının uzayda keşfi, ekibi daha fazlası için ateşledi. Düşünme, eğer bu karmaşık karbon molekülleri ISM'de mevcutsa, başkaları var mı? Bulmak için, DIB'lerini tanımlamak için diğer karmaşık karbon molekülleri ile daha fazla laboratuvar çalışması gereklidir, böylece ISM'nin gelecekteki gözlemleriyle eşleştirilebilirler.
Şimdilik, bu çalışmanın arkasındaki ekip uzayda Buckyball'ları aramaya ve ne kadar yaygın olduklarını görmek istiyor. Baş yazar Cordiner, şimdiye kadar elde ettikleri bulgulara dayanarak C60 + 'ın galakside yaygın olduğunu düşünüyor.
Bunun, dünyadaki ve başka yerlerdeki yaşamın ortaya çıkışı ve evrimi için ne anlama geldiği havaya uçuyor, ama ilginç bir sorgulama hattı.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Hubble Uzayda Küçük “Elektrikli Futbol Topları” Buluyor, Yıldızlararası Gizemi Çözmeye Yardımcı Oluyor
- Araştırma Raporu: Hubble Uzay Teleskopunu Kullanarak Yıldızlararası C60 + 'ı Onaylama
- Wikipedia Girişi: Yıldızlararası Ortam
- Wikipedia Girişi: Karbon
