V průběhu mnoha staletí se vědci naučili mnoho o typech podmínek a prvků, které umožňují život zde na Zemi. Díky nástupu moderní astronomie vědci od té doby zjistili, že tyto prvky se hojně nevyskytují pouze v jiných hvězdných systémech a částech galaxie, ale také v prostředí známém jako mezihvězdný prostor.
Vezměme si uhlík, prvek, který je nezbytný pro veškerou organickou hmotu a život, jak jej známe. Tento život nesoucí prvek je také přítomen v mezihvězdném prachu, ačkoli astronomové si nejsou jisti, jak je hojný. Podle nový výzkum tým astronomů z Austrálie a Turecka, velká část uhlíku v naší galaxii existuje ve formě molekul podobných tuku.
Jejich studie, ' Obsah alifatických uhlovodíků v mezihvězdném prachu “, nedávno se objevil vMěsíční oznámení Královské astronomické společnosti.Studii vedl Gunay Banihan, profesor z katedry astronomie a vesmírných věd Erge University v Turecku, a zahrnoval členy z několika kateder z University of New South Wales v Sydney (UNSW).
Nová studie týmu tureckých a australských astronomů našla důkazy o molekulách podobných tuku v mezihvězdném prachu. Kredit: ESO/R. Fosbury (ST-ECF)
V zájmu své studie se tým snažil přesně určit, kolik uhlíku naší galaxie je vázáno v molekulách podobných tuku. V současné době se věří, že polovina mezihvězdného uhlíku existuje v čisté formě, zatímco zbytek je vázán buď v tukových alifatických molekulách (atomy uhlíku, které tvoří otevřené řetězce) a v aromatických molekulách podobných naftalínům (atomy uhlíku, které tvoří planární nenasycené kruhy).
Aby tým určil, kolik molekul podobných mastnotám je ve srovnání s aromatickými, vytvořili v laboratoři materiál se stejnými vlastnostmi jako mezihvězdný prach. To spočívalo v obnovení procesu, kdy jsou alifatické sloučeniny syntetizovány ve výtocích uhlíkových hvězd. Poté na to navázali expanzi plazmatu obsahujícího uhlík do vakua při nízkých teplotách, aby simulovali mezihvězdný prostor.
Jak uvedl prof. Tim Schmidt, z Centrum excelence australské výzkumné rady ve vědě Exciton na School of Chemistry na UNSW Sydney a spoluautor článku vysvětlil:
'Kombinace našich laboratorních výsledků s pozorováními z astronomických observatoří nám umožňuje měřit množství alifatického uhlíku mezi námi a hvězdami.'
Pomocí magnetické rezonance a spektroskopie pak dokázali určit, jak silně materiál absorbuje světlo o určité infračervené vlnové délce. Z toho tým zjistil, že na každý milion atomů vodíku připadá asi 100 mastných uhlíkových atomů, což odpovídá zhruba polovině dostupného uhlíku mezi hvězdami. Když to rozšířili na celou Mléčnou dráhu, zjistili, že existuje asi 10 miliard bilionů bilionů tun mastné hmoty.
Umělcův dojem z galaxie Mléčná dráha. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech)
Abychom to uvedli do perspektivy, je to dostatek tuku na naplnění asi 40 bilionů bilionů bilionů balení másla. Ale jak Schmidt naznačil, tento tuk není zdaleka jedlý.
„Tohle vesmírné mazivo není věc, kterou byste chtěli namazat na toustový plátek! Je špinavý, pravděpodobně jedovatý a tvoří se pouze v prostředí mezihvězdného prostoru (a naší laboratoře). Je také zajímavé, že organický materiál tohoto druhu – materiál, který se začleňuje do planetárních systémů – je tak hojný.“
Při pohledu do budoucna chce tým nyní určit množství jiného typu nečistého uhlíku, což jsou aromatické molekuly podobné naftalínu. Také zde bude tým znovu vytvářet molekuly v laboratorním prostředí pomocí simulací. Stanovením množství každého typu uhlíku v mezihvězdném prachu budou moci omezit množství těchto prvků v naší galaxii.
To zase astronomům umožní přesně určit, kolik tohoto životodárného prvku je k dispozici, a mohlo by to také pomoci osvětlit, jak a kde se život může uchytit!