Cofająca się linia śniegu ukazuje związki organiczne wokół młodej gwiazdy

Astronomowie korzystający z ALMA wykryli różne złożone związki organiczne wokół młodej gwiazdy V883 Ori. Nagły wybuch tej gwiazdy uwolnił cząsteczki z lodowych związków chemicznych tworzących dysk protoplanetarny. Skład chemiczny dysku podobny jest do składu komet we współczesnym Układzie Słonecznym. Czułe obserwacje ALMA umożliwiają astronomom odtworzenie ewolucji związków organicznych od narodzin Układu Słonecznego do obiektów, jakie obserwujemy dzisiaj.

Zespół badawczy kierowany przez Jeong-Eun Lee (Uniwersytet Kyung Hee w Korei) użył ALMA do wykrycia złożonych związków organicznych, w tym metanolu (CH3OH), acetonu (CH3COCH3), acetaldehydu (CH3CHO), mrówczanu metylu (CH3OCHO) i acetonitryl (CH3CN). Jest to pierwszy przypadek wykrycia acetonu w obszarze formowania się planet.

Różne związki chemiczne zamrożone są w lodzie otaczającym ziarna pyłu o rozmiarach mikrometrów znajdujące się w dyskach protoplanetarnych. Nagły rozbłysk V883 Ori powoduje rozgrzanie dysku i sublimację lodu, uwalniając cząsteczki w stanie gazowym. Obszar dysku, w którym temperatura osiągnęła próg sublimacji nazywany jest „linią śniegu”. Promienie linii śniegu mają rozmiar kilka jednostek astronomicznych wokół normalnych młodych gwiazd, jednak wokół wybuchających gwiazd są one powiększone prawie dziesięciokrotnie.

Lód, w tym zmrożone związki organiczne, może być ściśle związany z pochodzeniem życia na planetach. W Układzie Słonecznym komety stanowią ważne zasoby związków lodowych. Sonda Rosetta, na przykład, odkryła bogatą chemię organiczną wokół jądra komety Churyumov-Gerasimenko. Uważa się, że komety powstały w zewnętrznym, chłodniejszym układzie protoplanetarnym. Badanie składu chemicznego lodu w dyskach protoplanetarnych jest bezpośrednio związane z badaniem pochodzenia związków organicznych w kometach a tym samym składników niezbędnych do powstania życia.

Dzięki wysokiej rozdzielczości ALMA oraz powiększonemu przez rozbłyski gwiazdy promieniowi linii śniegu, astronomowie uzyskali przestrzenny rozkład metanolu i acetaldehydu. Rozkład tych związków ma strukturę podobną do pierścienia o promieniu 60 AU, co stanowi dwukrotność orbity Neptuna. Naukowcy zakładają, że wewnątrz tego pierścienia cząsteczki są niewidoczne, ponieważ są zasłonięte przez grubą materię pyłową, a poza tym promieniowaniem nie są widoczne, gdyż są zamrożone w lodzie.

V883 Ori to młoda gwiazda znajdująca się w odległości 1300 lat świetlnych od Ziemi. Gwiazda ta doświadcza tak zwanych rozbłysków typu FU Orionis, gwałtownego wzrostu jasności wywołanego rozerwanym strumieniem materii płynącej z dysku do gwiazdy. Wybuchy te trwają jedynie około 100 lat, dlatego rzadko można je zaobserwować. Ponieważ jednak młode gwiazdy doświadczają rozbłysków typu FU Orionis, astronomowie spodziewają się, że będą w stanie prześledzić skład chemiczny lodu w ewolucji młodych gwiazd.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
ALMA

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.