Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció
Bonyolult szerves molekulák a Világegyetemben
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
A várhatónál sokkal összetettebb szerkezetű, nagyszámú szénatomot tartalmazó szerves molekulák felfedezéséről számoltak be a Hongkongi Egyetem kutatói a Natureben. Eredményük szerint a bonyolult szerves molekulák, amelyek nélkülözhetetlenek az élet kifejlődéséhez, természetes módon, a csillagokban keletkeznek és meglehetősen elterjedtek a Világegyetemben. Az eddiginél is igazabb tehát a mondás: „csillagporból vétettünk".
Sun Kwok, a Hongkongi Egyetem fizikaprofesszora és munkatársa, Yong Zhang megfigyelései azt mutatják, hogy a csillagközi térben spontán módon előállt bonyolult szerves molekulák aromás (gyűrűs szerkezetű) és alifás (hosszú szénláncokat tartalmazó) összetevőkből épülnek fel, és kémiai szerkezetük a kőszénére és a kőolajéra emlékeztet. Ez utóbbiak a Földön egyértelműen élő szervezetek maradványaiból jöttek létre, ezért többnyire úgy vélték, hogy keletkezésük közvetlenül is kapcsolatba hozható az élő szervezetek kifejlődésével. A mostani felfedezés azonban cáfolja ezt, és azt bizonyítja, hogy ilyen bonyolult molekulák élőlények kialakulása nélkül is létrejöhetnek a világűrben.
Az ISO által megfigyelt infravörös spektrum, a kép
hátterében az Orion-köd egy részlete, amelyben a bonyolult szerves molekulákat felfedezték
A kutatók egy eddig megoldatlan jelenséget, a csillagok, a csillagközi tér és a galaxisok spektrumában megfigyelhető infravörös kibocsátási vonalak egy csoportját, az úgynevezett azonosítatlan infravörös emissziós jellemzőket (Unidentified Infrared Emission features) vizsgálták. Felfedezésük óta, azaz több mint két évtizede a leginkább elfogadott álláspont szerint ezek az emissziós vonalak egyszerű, szénből és hidrogénből felépülő, policiklikus aromás szénhidrogén- (polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH) molekuláktól származnak. Az ISO (Infrared Space Observatory) és a Spitzer-űrtávcső megfigyelései alapján azonban most Kwok és Zhang megállapították, hogy a spektrumoknak olyan jellegzetességei is vannak, amelyek az egyszerű PAH-molekulákkal nem magyarázhatók, azaz az emissziós vonalak náluk jóval bonyolultabb szerves molekuláktól származhatnak.
Nova csillagok által kidobott csillagpor összetételét elemezve a kutatók kimutatták, hogy ezek a bonyolult szerves molekulák a kitörő csillagokban keletkeznek, csillagászati időléptékben rendkívül rövid idő — mindössze néhány hét — alatt. A nóvák váratlanul kifényesedő, kataklizmikus változócsillagok. Kettőscsillag rendszerekben vannak, ahol a hűvösebb és nagyobb társról hidrogén áramlik át a fehér törpe körüli akkréciós korongra, illetve a csillag felszínére: amikor a felgyülemlő gáz elér egy bizonyos hőmérsékletet és nyomást, megindul benne a magfúzió, majd termonukleáris robbanás következik be, amely hirtelen kifényesedéssel jár. Alapvető különbség a szupernóvákkal szemben, hogy ez a robbanás nem jár a csillag megsemmisülésével, hanem időről időre — átlagosan tízezer évenként — megismétlődik.
A Világegyetemben megfigyelhető bonyolult szerves molekulák egy jellegzetes példája:
a mintegy 100 szénatomos molekula aromás és alifás összetevőket egyaránt tartalmaz
A nóvakitörések során a csillagban megtermelődött anyagok, köztük az ott összeállt bonyolult szerves molekulák, szétszóródnak a környező csillagközi térbe (hasonlóan ahhoz, ahogy a szupernóvarobbanások is szétszórják a csillagban megtermelt nehéz elemeket). Ez az eredmény alátámasztja Kwok egy régebbi feltételezését, amely szerint az idős csillagok egy csoportja olyan molekulagyárként működhet, amelyek bonyolult szerves molekulák előállítására is képesek. „Mostani elemzésünk, amelyben sikerült a nóvákból kidobott csillagpor kémiai összetételét meghatározni, egyértelműen mutatja, hogy ezek a csillagok a robbanások előtt képesek bonyolult szerves molekulákat létrehozni a fizikai vákuum körülményei között is — mondta Kwok. — Elméletileg ez eddig lehetetlennek tűnt, de most maga a megfigyelés bizonyítja, hogy ténylegesen mégis lehetséges."
Még izgalmasabb talán, hogy ennek a szerves csillagpornak az összetétele nagyon hasonlít a meteoritokban található szerves vegyületekéhez. Mivel a meteoritok anyaga javarészt a Naprendszer ősanyagának maradványa, a mostani felfedezés annak lehetőségét is felveti, hogy a csillagokból származó szerves anyagok már eleve feldúsulhattak a Naprendszert létrehozó protoplanetáris korongban, és a kisebb égitestek becsapódásával juthattak el a később megszülető majd megszilárduló Földre, hozzájárulva ezzel a földi élet kialakulásához. Ezt a feltételezést számos egyéb bizonyíték is alátámasztja.
Tartalomjegyzékhez < Világképem < Anyag-időszak
----------------------
Forrás: http://www.hku.hk/press/news_detail_6633.html
1 444 ■ Élet és Tudomány ■ 2011/46