Astronomowie korzystający z teleskopu 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. Czułość instrumentu ALMA umożliwia 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 teleskopu 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, co uwalnia cząsteczki w stanie gazowym. Obszar dysku, w którym temperatura osiągnęła próg sublimacji, nazywany jest „linią śniegu”. Promienie linii śniegu wokół normalnych młodych gwiazd mają rozmiar kilka jednostek astronomicznych, jednak wokół wybuchających gwiazd są one prawie dziesięciokrotnie większe.
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 bogactwo związków organicznych wokół jądra komety Czuriumow–Geriasimienko. Uważa się, że komety powstały w zewnętrznym, chłodniejszym układzie protoplanetarnym. Badanie składu chemicznego lodu w dyskach protoplanetarnych jest bezpośrednio powiązane z badaniem pochodzenia związków organicznych w kometach a tym samym składników niezbędnych do powstania życia.
Dzięki wysokiej rozdzielczości teleskopu 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 położona 1300 lat świetlnych od Ziemi. Generuje ona tzw. rozbłyski typu FU Orionis – oznaczają one gwałtowny wzrost jasności wywołany rozerwanym strumieniem materii płynącej z dysku do gwiazdy. Wybuchy te trwają jedynie około stu lat, dlatego rzadko dają się zaobserwować. Ponieważ jednak występują one w młodych gwiazdach, astronomowie spodziewają się, że będą w stanie prześledzić skład chemiczny lodu w ewolucji młodych gwiazd.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Retreating Snow Line Reveals Organic Molecules around Young Star
Źródło: ALMA
Na zdjęciu: Obraz w fałszywych kolorach V883 Ori uzyskany przy pomocy ALMA. Rozkład pyłu przedstawiono na pomarańczowo, a rozkład metanolu, związku organicznego, pokazano na niebiesko. Źródło: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Lee i in.
