NASA’nın en yeni uzay teleskobu gökbilimcilerin görüş alanını kozmosun derinliklerine doğru genişletmekle kalmıyor, aynı zamanda daha önce hiç olmadığı kadar düşük sıcaklıklara ulaşabiliyor.
Bugüne kadarki en güçlü uzay gözlemevi olan James Webb Uzay Teleskobu (JWST veya Webb), yoğun bir moleküler bulutun derinliklerine baktı ve yaşam için gerekli olan çeşitli kimyasallar da dahil olmak üzere çok çeşitli saf yıldızlararası buz keşfetti. Bu keşifler, -263 °C buzlu sıcaklıklarda keşfedilen, şimdiye kadar kaydedilmiş en soğuk buzlardır.
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde gökbilimci olan ve çalışmayı özetleyen yeni bir çalışmanın yazarlarından biri olan Klaus Pontoppidan’a göre, “Webb olmadan bu buzları tespit edemezdik.”
Bilim insanları Webb’in incelediği bölgeyi Bukalemun I olarak adlandırıyor. Yeni doğmuş yıldızlarla dolu düzinelerce cebi olan bu bölge en yakın yıldız oluşum alanlarından biri ve güney takımyıldızı Bukalemun’da Dünya’dan yaklaşık 500 ışık yılı uzaklıkta. Bölge, arka plandaki yıldızlardan gelen görünür ışığın içinden geçemeyeceği kadar yoğun gaz ve toz içeren karanlık moleküler bulut ailesinin bir parçasıdır, bu nedenle gökbilimciler uzun zamandır gökyüzündeki delikler olduklarına inanmaktadır.
Bukalemun I gibi bulutlar yıldız fidanlıklarıdır; sonunda çöktüklerinde yıldızlar ve belki de kayalık gezegen sistemleri yaratılır. Ancak moleküler bulutun derinliklerine gömülü buzlar, bu sistemlerin kimyasal yapısını ve içlerinde barındırabilecekleri potansiyel yaşam yapıcı bileşenleri belirler.
Şimdi gökbilimciler, derin nüfuzlu yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) da dahil olmak üzere Webb’in güçlü sensörlerini kullanarak Chameleon I’in tozlu çekirdeğine baktılar ve bulutun çekirdeğinin çökerek protostarları oluşturmasından hemen önce, oluşumlarının ilk aşamalarındaki buzları gördüler.
Ekip, Chameleon I’i NIR38 ve J110621 olmak üzere iki arka plan yıldızından gelen kızılötesi radyasyonla aydınlattı. Güneş ışığının farklı kızılötesi dalga boyları, bulutun buzlar içinde hapsolmuş çeşitli molekülleri tarafından emiliyor. Elde edilen spektrum verilerinde dipler olarak ortaya çıkan kimyasal parmak izleri daha sonra gökbilimciler tarafından incelendi. Araştırmacılar bu veriler yardımıyla Chameleon I’deki her bir molekülün miktarını belirleyebildi.
Leiden Gözlemevi’nden bir başka gökbilimci olan Would Rocha’ya göre metanolün keşfi, sonunda bu bulutta oluşacak yıldız ve gezegenlerin “oldukça karmaşık bir kimyasal durumdaki molekülleri miras alacaklarını” gösterdi. Bu, gezegen sistemlerinde ilkel kimyasalların ortaya çıkmasının, güneş sistemimizin bir özelliğinden ziyade yıldız oluşumunun tipik bir yan ürünü olduğunu gösterebilir.
Ayrıca, proteinleri oluşturan amino asitler, metanolün diğer daha basit buzlarla karıştırılmasıyla oluşturulabilir. En basit amino asitlerden biri olan glisin bu maddelerde mevcut olabilir. Glisin, 2016 yılında Avrupa’nın Rosetta sondası tarafından 67P/Churyumov-Gerasimenko kuyruklu yıldızının yörüngesindeki tozda keşfedilmiştir.
Yaşanabilir ötegezegenler yaratmak için buz ve toz taneciklerine sahip olmak neden çok önemli?
Bukalemun I gibi molekül bulutları, gaz ve tozdan oluşan puslu bölgeler olarak başlar. Toz taneciklerinin yüzeylerinde, en son astronomik keşifler de dahil olmak üzere yaşam için gerekli kimyasalları içeren buzlar gelişir.
Bu buzlar, bulutlar gaz kümeleri halinde toplanıp yıldız oluşumuna doğru ilerledikçe toz taneleri üzerinde kaplanmış halde kalırken boyut olarak artar. Kimyasal reaksiyonlar gaz halinde değil de toz tanesi gibi katı bir yüzeyde gerçekleştiğinde, genellikle daha hızlı ilerler ve yaşam için gerekli olan karmaşık molekülleri üretir.
Sonuç olarak, toz parçacıkları basit organik maddelerin bir gün yaşamın temelini oluşturabilecek karmaşık bileşiklere dönüşmesinde kilit bir rol oynamaktadır.
Bu buzların uçucu doğası, sıcaklıklar yükseldiğinde tekrar gazlara dönüşmelerine de olanak tanır; bu şekilde yıldızların ısıtılmış çekirdeklerine ve ardından gezegen atmosferlerine ulaşırlar. Gökbilimciler, Chameleon I’in içindeki bu saf buzların keşfi sayesinde, bileşiklerin toz taneciklerinde yaşamaktan potansiyel yıldızların ve ötegezegenlerin çekirdeklerine ve atmosferlerine dahil olma yolculuğunu izleyebiliyorlar.
Gökbilimciler Webb’in verilerinden Chameleon I’de yeni tanımlanan bazı elementlerin bulutun yoğunluğu göz önüne alındığında beklenenden çok daha az miktarda olduğunu zaten biliyorlar.
Örneğin, öngörülen sülfürün sadece %1’i, öngörülen oksijen ve karbonun %19’u ve tahmin edilen toplam azotun sadece %13’ü araştırmacılar tarafından bulunmuştur. Araştırmacılara göre en iyi açıklama, bu bileşenlerin ekibin tespit ettiği dalga boylarında kendini göstermeyen diğer buzların içinde hapsolmuş olabileceğidir.
Ekip önümüzdeki aylarda Webb’in verilerini kullanarak toz taneciklerinin boyutlarını ve buzların biçimlerini belirlemeyi planlıyor.
McClure’a göre bu bulgular, “yaşamın yapı taşlarını üretmek için gerekli olan basit ve karmaşık moleküllerin üretim yollarına yeni bir pencere açıyor.”
Kaynak: space – Nature
