James Webb-teleskopet afslører kulstofmolekyler i døende stjerne

Telescópio James Webb

Telescópio James Webb - 24K-Production/ Shutterstock.com

Telescópio Espacial James Webb fangede detaljerede billeder af en stjerne i det sene liv omgivet af komplekse strukturer af gas og støv i Tc 1-tågen, der ligger omkring 10.000 lysår fra Terra. Observationerne afslørede tilstedeværelsen af ​​specielle kulstofmolekyler kendt som buckyballs, forbindelser, der har fascineret forskere i årevis på grund af deres sjældne påvisning i det dybe rum. De indsamlede data udvider viden om, hvordan disse væsentlige elementer opfører sig i ekstreme Universo-miljøer.

Stjernen i centrum af tågen er en ekstremt varm hvid dværg. Trata er resterne af en stjerne, der ligner Sol, men meget ældre, der udstødte sine ydre lag efter at have forbrugt alt sit nukleare brændsel. Essa hvid dværg udsender stadig intens stråling, som oplyser den omgivende gas og skaber de lyse strukturer, der ses af Webb. Essa lys tillader detaljeret undersøgelse af den kemiske sammensætning af regionen.

Sjælden Moléculas identificeret i høj opløsning

Buckyballs, videnskabeligt kaldet buckminsterfullerenes, er udelukkende dannet af kulstofatomer organiseret i en lukket struktur. Essa konfiguration gør dem ekstremt stabile og ligner en fodbold i form. Eles tilhører en større klasse af forbindelser kaldet polycykliske aromatiske kulbrinter, der anses for vigtige, fordi de kan være forbundet med kemiske processer relateret til livets oprindelse i Universo.

Den første påvisning af fullerener i rummet fandt sted i 2010, også i Tc 1-tågen, ved hjælp af NASAs Spitzer-teleskop. Porém, de nye billeder fra James Webb afslører et meget større detaljeringsniveau. Jan Cami, Western University-forsker ved Canadá, fremhævede, at regionen viser uventede strukturer og rejser nye spørgsmål om, hvordan disse molekyler dannes og opfører sig i miljøer med høj stråling. Webb kan tage billeder med højere opløsning og identificere mere subtile kemiske variationer end noget tidligere instrument.

Billedet viser tågen Tc 1 set af JWST i infrarød – NASA / ESA / CSA

Distribuição mystisk inde i tågen

Cientistas og Morgan Giese analyserede, hvordan fullerener er fordelt i Tc 1-tågen. Descobriram fandt ud af, at disse molekyler ser ud til at danne et organiseret lag omkring den hvide dværg, som om de var struktureret i en større sfærisk form. Essa uventet konfiguration har endnu ikke en endelig forklaring. Forskerne påpeger, at det ikke engang er klart, hvorfor tilstedeværelsen af ​​disse forbindelser er så almindelig i nogle kosmiske miljøer og sjælden i andre.

Essas-molekyler optræder ikke kun i stjerner i deres sidste livsfaser. Elas blev også fundet i:

  • Estrelas unge under uddannelse
  • Nuvens tæt interstellar
  • Starborn Regiões
  • Meteoritos ankommer til Terra

Porém, distributionsmønsteret forbliver et af de største mysterier i moderne astronomi.

Fysiker Comportamento udfordrer videnskabelige modeller

Outro intrigepunkt involverer, hvordan disse molekyler udsender infrarødt lys. Nuværende teoretiske modeller kan ikke fuldt ud forklare den adfærd, der observeres af Webb. Isso indikerer, at de involverede fysiske processer kan være mere komplekse end tidligere antaget. Cientistas anerkender behovet for nye teoretiske og eksperimentelle undersøgelser for at finjustere forudsigelser og forstå fysikken bag disse emissioner.

James Webb repræsenterer et markant fremskridt sammenlignet med Spitzer, lukket i 2020. Med et større spejl og meget mere følsomme instrumenter er JWST i stand til at optage billeder med større infrarød opløsning. Isso giver os mulighed for at studere med præcision aldrig før opnået de områder, hvor komplekse molekyler er til stede i det intergalaktiske rum.

Próximos træder ind i kosmisk udforskning

Forskere planlægger nye observationer med James Webb for at undersøge andre planetariske tåger, der ligner Tc 1. Det centrale mål er at forstå, hvordan stråling fra den centrale stjerne påvirker kemien i det omgivende miljø. Pesquisadores ønsker også at afsløre, hvordan disse processer former udviklingen af ​​molekyler over kosmisk tid, og hjælper med at afsløre, hvordan elementer, der er essentielle for liv, spredes gennem Universo. Forskerholdet omfatter Simon Van Schuylenbergh, Els Peeters, Jan Cami, Morgan Giese, Charmi Bhatt og Dries Van De Putte, der alle bidrager til denne kritisk vigtige undersøgelse.