Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) сделал беспрецедентные снимки планетарной туманности, расположенной на расстоянии 10 000 световых лет от Земли. Запись посвящена туманности Tc 1, расположенной в созвездии Ара, и раскрывает подробности происхождения «бакиболлов». Эти молекулы углерода имеют полую форму, напоминающую футбольный мяч. Открытие помогает выяснить, как эти химические компоненты образуются вокруг звезд, находящихся в процессе умирания.
Наблюдаемые структуры превосходят по сложности предыдущие обнаружения, сделанные другим оборудованием. Ученые даже обнаружили в газовом облаке образование, напоминающее перевернутый вопросительный знак. Это явление знаменует собой значительный прогресс в понимании того, как органическое вещество распределяется во Вселенной. Исследователи говорят, что новые фотографии показывают, что науке до сих пор известна только поверхность этого астрономического объекта.
Тайна углеродных сфер и наследие Бакминстера Фуллера
Баккиболы химически известны как бакминстерфуллерен. Название отдает дань уважения архитектору Бакминстеру Фуллеру, известному созданием геодезических куполов, геометрия которых аналогична геометрии этих молекул. Они были обнаружены в лаборатории в 1985 году, что принесло исследователям Нобелевскую премию по химии в 1996 году. Однако точный процесс того, как в космическом пространстве создаются эти идеальные сферы из 60 атомов углерода, остается одной из самых больших загадок в современной астрономии.
- Бакминстерфуллерен — это чистая форма углерода с 60 атомами.
- Молекула чрезвычайно устойчива и может выжить в агрессивной среде.
- В космосе они излучают особые инфракрасные сигнатуры, обнаруженные Уэббом.
- Они относятся к классу полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
- Эти вещества считаются фундаментальными блоками возникновения жизни.
Туманность Tc 1 уже наблюдалась НАСА с 2010 года. Тогда телескоп Спитцер подтвердил, что эти молекулы действительно существуют в космическом вакууме. Spitzer завершил свою деятельность в 2020 году, передав эстафету Джеймсу Уэббу. Благодаря большему зеркалу и более мощным инфракрасным датчикам новая обсерватория сможет видеть слои пыли и газа, которые раньше были невидимы для человеческого глаза и старых инструментов.
Инфракрасная технология раскрывает тепловые детали планетарной туманности
Чтобы создать опубликованное изображение, прибор среднего инфракрасного диапазона Джеймса Уэбба (MIRI) использовал девять различных фильтров. Конечным результатом является композиция, которая преобразует невидимые длины волн в ощутимые цвета. Оттенки синего цвета указывают на более горячие газы, а красноватые области — на более холодные материалы. Эта термическая дифференциация позволяет астрономам точно определить, где молекулы углерода собираются вместе.
Команда под руководством профессора Яна Ками из Западного университета подчеркнула, что изображение поднимает новые вопросы о звездной физике. Присутствие организованных структур внутри взрывающейся звезды предполагает, что химия углерода более динамична, чем предполагалось ранее. Джеймс Уэбб продолжает свою миссию по отслеживанию органических ингредиентов в различных регионах нашей галактики и за ее пределами.
Важность для астробиологии и будущее космических наблюдений
Обнаружение сложных углеводородов, таких как бакиболы, жизненно важно для астробиологии. Эти молекулы являются основными ингредиентами, которые при правильных условиях могут составлять биологические структуры. Понимая, где они рождаются и как путешествуют в космосе, ученые могут составить карту химического плодородия космоса. Туманность Tc 1 теперь функционирует как естественная лаборатория для проверки теорий эволюции материи.
Следующий шаг включает анализ световых спектров каждой субструктуры, обнаруженной на изображении. Эксперты стремятся понять, скрываются ли в пыли другие типы фуллеренов или даже более тяжелые молекулы. Созвездие Ара, где находится туманность, останется приоритетной целью для следующих раундов наблюдений JWST.