4 Minutės
Žvaigždės mirtis — langas į planetų formavimą
Stulbinanti chaotiška sritis Drugelio migloje (NGC 6302) leidžia astronomams tiesiogiai pažvelgti, kaip gali susidaryti pagrindinės kietosios planetų medžiagos. Maždaug už 3400 šviesmečių pietinėje žvaigždyne Skorpione esanti NGC 6302 yra planetinė migla — besiplečiantis dujų ir dulkių sluoksnis, išmestas mirštančios žvaigždės. Jos centre yra karštas baltasis nykštukas, apsuptas tankaus dulkių toruso ir bipolinių ištekėjimų, suteikiančių objektui drugelio formos išvaizdą.
Naudodami James Webb kosminio teleskopo (JWST) infraraudonųjų spindulių jautrumą kartu su radijo matavimais iš Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), tyrėjai galėjo ištirti miglos dulkų cheminię sudėtį ir fizines sąlygas. Ilgo bangos ilgio infraraudonųjų spindulių šviesa pramuša kitaip nepermatomas dulkes, leidžiant spektroskopiškai atpažinti grūdelių sudėtį ir struktūrą — informacijos, kurios optiniai teleskopai dažnai negali suteikti.
Stebėjimai, metodai ir pagrindiniai atradimai
JWST ir ALMA derinys
Komanda sujungė JWST infraraudonųjų spektrus ir vaizdus su ALMA radijo žemėlapiais, kad sukurtų daugiabangį centrinės miglos srities vaizdą. JWST atskleidė ryškias infraraudonųjų spektro paraštes, kurios skiria amorfinius, suodžius primenančius grūdus nuo tvarkingų kristalinių silikatų. ALMA nustatė molekulinio dujų pasiskirstymą ir dulkių toruso geometriją.
Mineralogija ir grūdelių augimas
Spektroskopija rodo kristalinių silikatų mineralų buvimą — ypač forsterito, enstatito ir kvarco — taip pat didesnių nei įprasta dulkelių, kurių dydis yra mikronų skalėje. Kristalinės struktūros rodo, kad dalis dulkių kondensavosi ir vėliau reorganizavosi į tvarkingas gardeles, kai dujos atvėso, o chaotiški, amorfiniai grūdai susidarė greituose, turbulentiškuose regionuose. Abiejų grūdų tipų buvimas toje pačioje migloje rodo, kad aplink mirštančias žvaigždes tuo pačiu metu gali veikti skirtingos susidarymo aplinkos.
Pasekmės planetų formavimuisi ir prebiotinei chemijai
Stebėjimai atskleidžia jonizacijos gradientą toruse: aukštos energijos jonai koncentruojasi arčiau centrinio baltojo nykštuko, o žemesnės energijos jonai pasirodo tolėliau. JWST duomenys taip pat identifikuoja greitus, priešingomis kryptimis nukreiptus srautus, praturtintus geležimi ir nikeliu, bei didelę policiklinių aromatinių angliavandenilių (PAH) koncentraciją — žiedines anglies molekules, dažnai apibūdinamas kaip suodžius primenančius angliavandenilius.
PAH yra svarbūs, nes jie gausiai aptinkami tarpžvaigždinėje terpėje ir, manoma, dalyvauja chemijoje, kuri veda prie sudėtingesnių organinių molekulių. PAH aptikimas deguonimi turtingoje migloje, kaip NGC 6302, rodo, kad smūginės sąveikos — galingi žvaigždiniai vėjai, trenkę į aplinkines medžiagas — gali gaminti angliavandenilines jungtis net ir deguonimi dominuojančioje chemijoje. Tai suteikia praktinių užuominų apie tai, kaip molekulinės sudedamosios dalys angliavandeniams pagrįstam gyvenimui gali susidaryti ir pasklisti į būsimas žvaigždžių ir planetų formavimo zonas.
Šie rezultatai stiprina nuomonę, kad žvaigždžių išmetamos medžiagos tiekia tiek mineralinius grūdus, tiek organinius pirmtakus tarpžvaigždiniams debesims, kurie vėliau susitraukia į naujas planetines sistemas. Mes negalime perrašyti Saulės sistemos istorijos, bet tokie stebėjimai leidžia mokslininkams atkurti fizinius ir cheminius žingsnius, kurie paverčia žvaigždžių dujas į kietą, planetų statybai tinkamą medžiagą.
Ekspertės įžvalga
Dr. Elena Ruiz, planetų mokslininkė (fiktyvinė), komentuoja: "Mikronų dydžio kristaliniai silikatai šalia amorfinių suodžių toje pačioje migloje yra svarbus įrodymas. Tai rodo, kad grūdelių apdorojimas — anelingas, augimas ir smūginė chemija — gali vykti lokalizuotose zonose. Toks heterogeniškumas tikėtina pasėja protoplanetinius diskus mišiniu kietųjų dalelių, kurios vėliau sudaro sąlygas uolinėms planetoms formuotis ir organinei chemijai vystytis."
Išvada
JWST ir ALMA stebėjimai Drugelio migloje (NGC 6302) atskleidžia sudėtingą, daugiakomponentę dulkių populiaciją: tvarkingus kristalinius silikatus, didelius grūdus, kuriems spėjo augti, amorfinius suodžius primenančius dalelių tipus, metalem prisotintus srautus ir gausias PAH koncentracijas. Kartu šie atradimai paaiškina, kaip mirštančios žvaigždės gamina ir paskleidžia mineralinius bei organinius statybinius blokus, kurie prisideda prie būsimų planetų — ir galiausiai prie medžiagų, leidusių susidaryti Žemei.
Šaltinis: sciencealert
Komentarai