Kids

eso1234ru — Научный релиз

Сладкий результат наблюдений с ALMA

Вокруг молодой звезды найдены составляющие элементы жизни

29 августа 2012 г.

Группа астрономов при помощи Атакамской Большой Миллиметровой/субмиллиметровой Решетки ALMA обнаружила молекулы сахара в газе, окружающем молодую звезду солнечного типа. Это первое обнаружение сахара в пространстве вокруг такой звезды. Это открытие показывает, что составляющие элементы жизни находятся в том самом месте и в то самое время, чтобы войти в состав планет, формирующихся вокруг звезды.

Астрономы нашли молекулы гликоальдегида — простой формы сахара [1] — в газе, окружающем молодую двойную звезду IRAS 16293-2422, масса которой близка к солнечной. Гликоальдегид и раньше наблюдался в межзвездном пространстве [2], но он впервые обнаружен так близко к звезде, подобной Солнцу, на расстоянии от нее, сравнимом с расстоянием от Урана до Солнца. Это открытие показывает, что некоторые химические соединения, необходимые для существования жизни, присутствуют в этой системе в эпоху образования планет [3].

“В газо-пылевом диске, окружающем новообразованную звезду, мы нашли гликоальдегид, простую форму сахара, не очень отличающуюся от того, который мы кладем в кофе”, -- объясняет Иес Йоргенсен (Jes Jørgensen) из Института Нильса Бора в Дании, ведущий автор статьи. “Эта молекула – один из ингредиентов рибонуклеиновой кислоты (РНК), которая, как и связанная с ней ДНК, является одним из составных элементов жизни.”

Высокая чувствительность телескопа ALMA — даже в технически трудной области самых коротких волн, на которых этот инструмент может вести прием — оказалась критичной для этих наблюдений, которые выполнялись с частью антенной решетки в режиме научного тестирования телескопа (Science Verification phase) [4].

“Самое замечательное в наших результатах то, что наблюдения с ALMA выявили движение молекул сахара в направлении одной из звезд двойной системы”, -- говорит член группы Сесиль Фавр (Cécile Favre, Aarhus University, Denmark). “Молекулы сахара оказались не только в нужном месте для того, чтобы попасть прямо на планету, -- они еще и движутся в нужном направлении”.

Облака газа и пыли, которые сжимаются в процессе образования новых звезд, очень холодные [5], и многие газы превращаются в лед, покрывающий частички пыли. Там они впоследствии вступают в химические реакциии, образуя более сложные молекулы. Но как только в центре вращающегося газо-пылевого облака образуется звезда, она разогревает внутреннюю часть облака до температуры, близкой к комнатной. При этом химически сложные молекулы испаряются и образуются газы, испускающие характерное радиоизлучение. Используя мощные радиотелескопы, такие, как ALMA, можно составить карту излучающей области.

Звезда IRAS 16293-2422 расположена от нас примерно в 400 световых годах, то есть сравнительно близко к Земле. Это делает ее отличной целью для астрономов, изучающих молекулы и химические процессы в пространстве вокруг молодых звезд. Используя мощь нового поколения телескопов, таких, как ALMA, астрономы теперь имеют возможность изучать тонкую структуру газо-пылевых облаков, из которых образуются планетные системы.

"Главный вопрос: насколько сложными могут стать эти молекулы, прежде чем они войдут в состав новых планет? Узнав это, мы смогли бы приблизиться к пониманию того, как может возникнуть жизнь. Наблюдения с ALMA крайне важны для раскрытия этой загадки”, -- заключает Иес Йоргенсен.

Работа публикуется в Astrophysical Journal Letters.

Международный астрономический инструмент ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка -- The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) совместный проект ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (National Radio Astronomy Observatory -- NRAO), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (National Astronomical Observatory of Japan -- NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно возглавляются и управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Примечания

[1] «Сахар» -- бытовое название ряда малых углеводов (молекул, содержащих углерод, водород и кислород, как правило, с атомным отношением водорода к кислороду 2:1, как у воды). Химическая формула гликоальдегида C2H4O2. Химическое название пищевого сахара – сахароза, ее молекула относится к тому же ряду, но она большего размера, чем у гликоальдегида.

[2] До сих пор гликоальдегид в космосе был зарегистрирован в двух местах — в направлении галактического центра, в облаке Sgr B2, в 2000 г., с 12-метровым телескопом обсерватории Китт Пик , National Science Foundation's (NSF, USA), и в 2004 г. с телескопом им.Роберта С.Бэрда в обсерватории Грин Бэнк (NSF's Robert C. Byrd Green Bank Telescope, USA), и в массивном горячем молекулярном ядре G31.41+0.31 с интерферометром IRAM Plateau de Bure (Франция) в 2008 г.

[3] Точные лабораторные измерения характеристических длин волн радиоизлучения гликольальдегида были принципиально важны для идентификации космических молекул, проведенной в данном исследовании. Известно, что кроме гликольальдегида в окрестности IRAS 16293-2422 содержится еще много сложных органических молекул, в том числе этиленгликоль, метилформат и этанол.

[4] Первые научные наблюдения с частью решетки антенн начались в 2011 г. (см. eso1137). Как до, так и после этого, был выполнен целый ряд наблюдений в режиме научного тестирования (Science Verification), целью которых было продемонстрировать, что телескоп ALMA способен поставлять данные требуемого качества. К этим данным открыт свободный доступ. Описанные результаты также базируются на данных, полученных в этом режиме. Строительство ALMA будет завершено в 2013 г., когда все 66 высокоточных антенн полностью войдут в эксплуатацию.

[5] Их температура обычно составляет около 10 градусов выше абсолютного нуля, т.е. примерно –263 градуса по шкале Цельсия.

Узнать больше

Исследование представлено в статье “Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA”, Jørgensen et al., которая появится в Astrophysical Journal Letters.

Состав группы исследователей: Jes K. Jørgensen (University of Copenhagen, Denmark), Cécile Favre (Aarhus University, Denmark), Suzanne E. Bisschop (University of Copenhagen), Tyler L. Bourke (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Ewine F. van Dishoeck (Leiden Observatory, The Netherlands; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany) and Markus Schmalzl (Leiden Observatory).

В 2012 году исполняется 50 лет со дня основания Европейской Южной Обсерватории (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущей межгосударственной астрономической организации Европы и самой продуктивной астрономической обсерватории в мире. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Чешская Республика, Дания, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Швейцария и Объединенное Королевство. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой совершенной в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – величайшем астрономическом проекте в истории. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – Европейского Сверхкрупного Телескопа 40-метрового класса для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Телефон: +45 4250 9970
Email: jeskj@nbi.dk

Ewine van Dishoeck
Leiden Observatory
Leiden, Netherlands
Телефон: +31 71 5275814
Email: ewine@strw.leidenuniv.nl

Douglas Pierce-Price, Public Information Officer
ESO
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6759
Email: dpiercep@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1234.

О релизе

Релиз №:eso1234ru
Название:IRAS 16293-2422, Rho Ophiuchi
Тип:• Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Protostar
• Milky Way : Star : Circumstellar Material : Disk : Protoplanetary
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2012ApJ...757L...4J

Изображения

Sugar molecules in the gas surrounding a young Sun-like star
Sugar molecules in the gas surrounding a young Sun-like star
только на английском
Artist’s impression of glycolaldehyde molecules
Artist’s impression of glycolaldehyde molecules
только на английском
Infrared view of the Rho Ophiuchi star-forming region
Infrared view of the Rho Ophiuchi star-forming region
только на английском
IRAS 16293-2422 in the constellation of Ophiuchus
IRAS 16293-2422 in the constellation of Ophiuchus
только на английском

Видео

Sugar molecules in the gas surrounding a young Sun-like star (zoom)
Sugar molecules in the gas surrounding a young Sun-like star (zoom)
только на английском
Artist’s impression of glycolaldehyde molecules
Artist’s impression of glycolaldehyde molecules
только на английском

Также смотрите наши