Uzayda ilk kez hayata bağlı karbon halka molekülleri bulundu
Yıldızlararası bir bulutta keşfedilen bileşikler tahmin edilenden daha fazla.
Yaşamın nasıl başladığını açıklamaya yardımcı olabilecek karmaşık karbon içeren moleküller ilk kez uzayda tanımlandı. Polisiklik aromatik hidrokarbonlar veya PAH’lar olarak adlandırılan bu moleküller, kenarlarında hidrojen atomları olan birkaç bağlı altıgen karbon halkasından oluşur.
Gökbilimciler on yıllardır bu moleküllerin uzayda bol miktarda bulunduğundan şüpheleniyorlardı, ancak hiçbiri daha önce doğrudan tespit edilmemişti. Tek bir karbon halkasına sahip daha basit moleküller önceleri görülmüştü. MIT’den astrokimyacı Brett McGuire, 19 Mart’ta bu keşfi bildirirken “Şimdi daha büyük PAH’leri uzayda ilk kez tespit edebildiğimizi görmekten heyecan duyuyoruz” dedi.
Bu molekülleri ve benzerlerini incelemek, bilim insanlarının yaşamın kimyasal öncüllerinin uzayda nasıl başlayabileceğini anlamalarına yardımcı olabilir. McGuire, “Karbon, kimyasal reaksiyonların, özellikle de yaşamın temel moleküllerine yol açan reaksiyonların çok temel bir parçasıdır. Bu, onların büyük bir rezervuarına açılan penceremiz” dedi.
1980’lerden beri, gökbilimciler galaksimizden ve diğerlerinin içindeki noktalardan gelen gizemli bir kızılötesi parıltı görüyordu. Pek çok kişi parıltının PAH’lardan geldiğinden şüpheleniyor, ancak belirli bir kaynağı tespit edemiyordu. Birkaç farklı PAH’dan gelen sinyaller, herhangi birini birbirinden ayırmak için çok fazla örtüşüyor, tıpkı çok iyi harmanlanan bir koroda, kulak sesleri tek tek ayırt edemediği durumdaki gibiydi.
Tek bir seste kızılötesi sinyalleri aramak için McGuire ve meslektaşları, farklı PAH’ların farklı şarkılar söylendiği radyo dalgalarına yöneldi. Ekip, Batı Virginia’daki güçlü Green Bank Teleskobunu, Toros takımyıldızının yakınında, Dünya’dan yaklaşık 430 ışık yılı uzaklıkta kara bir bulut olan TMC-1 üzerine doğrulttu.
Daha önce McGuire, bu bulutun, tek bir karbon halkasından oluşan bir molekül olan benzonitril içerdiğini keşfetmişti. Bu yüzden daha karmaşık molekülleri aramak için buranın iyi bir yer olduğunu düşündü. Ekip, burada 1- ve 2- siyanonaftalin, 10 karbonlu iki halkalı moleküller, sekiz hidrojen ve bir nitrojen atomu tespit etti.
McGuire, konsantrasyonun oldukça dağınık olduğunu söylüyor: “Kompakt arabanızın içini TMC-1 gazından doldurursak, tespit ettiğimiz her PAH’dan ortalama 10 molekülden daha azına sahip olursunuz” dedi. Ancak takımın beklediğinden çok daha fazlası vardı. Bulut, teorik modellerin öngördüğünden 100 bin ila bir milyon kat daha fazla PAH içeriyordu. McGuire, “Bu delice, bu çok fazla,” dedi.
PAH’ların uzayda oluştuğu düşünülen iki yol vardır: Ölü yıldızların küllerinden veya yıldızlararası uzayda doğrudan kimyasal reaksiyonlarla oluşurlar. TMC-1 yıldızları yeni oluşturmaya başladığından, McGuire, içerdiği tüm PAH’ların uzayda doğrudan kimyasal reaksiyonlarla inşa edilmiş olması gerektiğini bekliyordu.
Ancak bu senaryo, ekibin bulduğu tüm PAH moleküllerini açıklayamıyordu. Yıldız külüyle de kolayca açıklanacak çok şey vardı. Bu, astrokimyacıların PAH’ların uzayda nasıl oluşabileceğine dair olan teorilerinde muhtemelen bir şeylerin eksik olduğu anlamına gelmekteydi. McGuire, “Burada keşfedilmemiş bir bölgede çalışıyoruz, bu heyecan verici” diyor.
Kaliforniya, SETI Enstitüsü’nden astrokimyacı Alessandra Ricca, PAH’ları uzayda tanımlamanın “büyük bir şey” olduğunu söylüyor. Çalışma, “bu PAH moleküllerinin aslında uzayda var olduğunu gösteren ilk çalışma. Önceden, bu sadece bir hipotezdi” diyor.
Ricca’nın grubu, Ekim ayında fırlatılması planlanan James Webb Uzay Teleskobu’nun arayabileceği bir kızılötesi PAH sinyalleri veri tabanı üzerinde çalışıyor. “Bütün bunlar JWST ve evrendeki karbon araştırması için çok faydalı olacak” diyor.
