Evrende oluşan ilk molekül tipi uzayda bulundu

Her biri nötr bir helyum atomu ve pozitif yüklü bir hidrojen atomundan oluşan bu yüklü moleküller, ilk önce Büyük Patlama’dan yaklaşık 100.000 yıl sonra ortaya çıktı. O zamanlar evren neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşuyordu ve helyum hidrür, bu iki elementin çarpıştığı zaman oluşturabilecekleri tek moleküldür.

Her ne kadar araştırmacılar laboratuvarda helyum hidrit iyonları görmüş olsalar da, bu moleküller uzayda hiçbir zaman kesin olarak tespit edilememişti.

NASA’nın Kızılötesi Astronomi Stratosferik Gözlemevi,(SOFIA) yaklaşık 3 bin ışıkyılı uzaklıkta NGC 7027 adında bir gezegenimsi bulutsuyu gözlemledi. Araştırmacılar sıcak, yoğun gaz bulutu tarafından yayılan ışıkta, helyum hidritin kızılötesi radyasyonun imzalı dalga boyunu tespit ettiler.NGC 7027’de görülen helyum hidrit iyonları, erken evrenden artık olmak yerine, gezegenimsi bulutsuda oluşmuştur. Ancak onların varlığı, helyum hidrit iyonlarının laboratuvar dışında olabileceğini onaylar, bu da ilkel kozmosun teorik simülasyonlarının ciddi bir revizyona ihtiyacı olmadığı anlamına geliyor.

Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’ndeyken helyum hidrit eğitimi alan Adam Perry bu keşfi, hayvan bulgusunda eksik bir bağı dolduran fosili ortaya çıkaran yeni bir bulguya benzetiyor. Perry, “Herkes (helyum hidritin) dışarıda (uzayda) olması gerektiğini biliyordu. Ancak, daha ​​önce sağlam kanıtlar yoktu, şimdi var.… Astrokimya ile uğraşan insanlar bu konuda çok heyecanlı.” dedi.

Almanya, Bonn’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nün astrofizikçisi Rolf Güsten, “Helyum hidrit iyonlarının NGC 7027’de incelenmesi, bu iyonları oluşturan kimyasal reaksiyonlara yeni bir bakış açısı getirebilir.” ifadelerini kullandı. Güsten ve meslektaşları ayrıca, Büyük Patlama’dan hemen sonra doğan helyum hidrit iyonları için uzak, erken evreni araştırmak için Şili’nin kuzeyindeki Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi’ni (Şili’nin kuzeyinde Atacama Çölü’nde yüksek bir platoda bulunan astronomik interferometre özellikli radyo teleskoplardır) kullanmayı planlıyor.

Moleküller ve yıldızlar

Şili’deki ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) teleskobunu kullanan bilim insanları genç Ori V883 yıldızı çevresinde çeşitli karmaşık organik moleküller saptadılar. Yıldızda oluşan ani bir patlama gezegen oluşum diskinin donmuş bileşiklerine farklı moleküller saçıyor. Diskin kimyasal yapısı Güneş Sistemi’ndeki kuyruklu yıldızlara benziyor. Hassas ALMA gözlemleri, organik moleküllerin Güneş Sistemi’nin doğumundan günümüzde gördüğümüz nesnelere varan evrimini anlayabilmemizi sağlıyor.

Yaklaşık 1300 ışık yılı uzaktaki genç yıldızdaki ani alevlenmenin etrafındaki gezegen oluşum diskinin donmuş moleküllerini eriterek gaza dönüştürmesi bu moleküllerin yapısının incelenebilmesi için önemli bir fırsat sağlıyor.

Genç bir yıldızın çevresindeki donmuş moleküllerin süblimleşme seviyesine eriştiği kısım “kar bölgesi” olarak tanımlanıyor. Normal bir yıldızın etrafındaki kar bölgesi birkaç astronomi birimiyken, patlayan bir yıldızda bu 10 katı büyüyebiliyor. Ancak bu şekilde elimizdeki teleskoplarla bu molekülleri inceleme şansımız olabiliyor.

Patlayan yıldızlar

ALMA’nın keskin gözlem araçları ve patlayan yıldızın genişlettiği kar bölgesi sayesinde bilim insanları beş çeşit organik molekül tespit ettiler: metanol (CH3OH), aseton (CH3COCH3), asetaldehit (CH3CHO) metil format (CH3OCHO) ve asetonitril (CH3CN). Böylece, ilk kez gezegen oluşumu diski içerisinde aseton varlığı tespit edilmiş oldu.

Donmuş organik moleküller içeren buz, gezegenlerde yaşamın kökeni ile yakından ilişkili olabilir. Güneş Sistemimizde kuyruklu yıldızlar, zengin buzlu bileşiklerinden dolayı özellikle incelenir. Örneğin, Avrupa Uzay Ajansı’nın ünlü kuyruklu yıldız kaşifi Rosetta, Churyumov-Gerasimenko kuyrukluyıldızının etrafında zengin organik bileşikler bulmuştu.

Taşlı ve buzlu gezegenler katı maddelerden oluştuğu için gezegen oluşum disklerinin kimyasal yapısı ve organik molekül zenginliği, genç yıldız sistemlerinde hayat oluşumunun anlaşılması için önem teşkil ediyor.