กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) จับภาพเนบิวลาดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากโลก 10,000 ปีแสงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน บันทึกมุ่งเน้นไปที่เนบิวลา Tc 1 ที่อยู่ในกลุ่มดาวอาระ และเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของ “บัคกี้บอล” โมเลกุลคาร์บอนเหล่านี้มีรูปร่างกลวงคล้ายลูกฟุตบอล การค้นพบนี้ช่วยอธิบายว่าองค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้ก่อตัวรอบดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายได้อย่างไร
โครงสร้างที่สังเกตได้นั้นมีความซับซ้อนเกินกว่าการตรวจจับก่อนหน้านี้ที่ทำโดยอุปกรณ์อื่น นักวิทยาศาสตร์ยังระบุถึงการก่อตัวที่มีลักษณะคล้ายเครื่องหมายคำถามกลับด้านภายในเมฆก๊าซ ปรากฏการณ์นี้ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าอินทรียวัตถุกระจายไปทั่วจักรวาลอย่างไร นักวิจัยกล่าวว่าภาพถ่ายใหม่แสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ยังคงรู้เพียงพื้นผิวของวัตถุทางดาราศาสตร์นี้เท่านั้น
ความลึกลับของทรงกลมคาร์บอนและมรดกของ Buckminster Fuller
บัคกี้บอลมีชื่อทางเคมีว่า บัคมินสเตอร์ฟูลเลอรีน ชื่อนี้เป็นการแสดงความเคารพต่อสถาปนิก Buckminster Fuller ซึ่งมีชื่อเสียงในการสร้างโดมเนื้อที่ที่มีรูปทรงเรขาคณิตคล้ายกับของโมเลกุลเหล่านี้ พวกมันถูกค้นพบในห้องทดลองในปี 1985 ทำให้นักวิจัยได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1996 อย่างไรก็ตาม กระบวนการที่แน่นอนของการที่อวกาศสามารถผลิตทรงกลมที่สมบูรณ์แบบซึ่งประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 60 อะตอมยังคงเป็นหนึ่งในปริศนาที่ใหญ่ที่สุดในดาราศาสตร์สมัยใหม่
- Buckminsterfullerene เป็นคาร์บอนรูปแบบบริสุทธิ์ที่มี 60 อะตอม
- โมเลกุลมีความทนทานสูงและสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตร
- ในอวกาศ พวกมันปล่อยสัญญาณอินฟราเรดเฉพาะที่เวบบ์ตรวจพบ
- จัดอยู่ในกลุ่มโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAH)
- สารเหล่านี้ถือเป็นสิ่งกีดขวางพื้นฐานสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิต
เนบิวลา Tc 1 ได้รับการตรวจติดตามโดย NASA มาตั้งแต่ปี 2010 ในขณะนั้น กล้องโทรทรรศน์สปิตเซอร์ยืนยันว่าโมเลกุลเหล่านี้มีอยู่ในสุญญากาศอวกาศจริงๆ สปิตเซอร์ยุติกิจกรรมในปี 2020 โดยส่งต่อกระบองให้เจมส์ เวบบ์ ด้วยกระจกที่ใหญ่ขึ้นและเซ็นเซอร์อินฟราเรดที่ทรงพลังยิ่งขึ้น หอดูดาวแห่งใหม่นี้สามารถมองเห็นชั้นฝุ่นและก๊าซที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์และเครื่องมือเก่าๆ
เทคโนโลยีอินฟราเรดเผยให้เห็นรายละเอียดทางความร้อนของเนบิวลาดาวเคราะห์
ในการสร้างภาพที่ปล่อยออกมา เครื่องมืออินฟราเรดกลาง (MIRI) ของเจมส์ เวบบ์ใช้ฟิลเตอร์ที่แตกต่างกัน 9 แบบ ผลลัพธ์ที่ได้คือองค์ประกอบภาพที่แปลความยาวคลื่นที่มองไม่เห็นให้เป็นสีที่มองเห็นได้ สีฟ้าแสดงถึงก๊าซที่ร้อนกว่า ในขณะที่บริเวณสีแดงแสดงถึงวัสดุที่เย็นกว่า การแยกความแตกต่างทางความร้อนช่วยให้นักดาราศาสตร์ทำแผนที่ได้อย่างแม่นยำว่าโมเลกุลคาร์บอนจับตัวกันที่บริเวณใด
ทีมงานที่นำโดยศาสตราจารย์ Jan Cami จาก Western University เน้นว่าภาพดังกล่าวทำให้เกิดคำถามใหม่ๆ เกี่ยวกับฟิสิกส์ของดาวฤกษ์ การมีอยู่ของโครงสร้างที่เป็นระเบียบภายในดาวฤกษ์ที่กำลังระเบิดแสดงให้เห็นว่าเคมีคาร์บอนมีความเคลื่อนไหวมากกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ James Webb ยังคงสานต่อภารกิจในการติดตามส่วนผสมออร์แกนิกในภูมิภาคต่างๆ ในกาแล็กซีของเราและที่อื่นๆ
ความสำคัญสำหรับโหราศาสตร์และอนาคตของการสังเกตการณ์อวกาศ
การตรวจจับไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อน เช่น บัคกี้บอล มีความสำคัญต่อชีวโหราศาสตร์ โมเลกุลเหล่านี้เป็นส่วนผสมพื้นฐานที่สามารถสร้างโครงสร้างทางชีววิทยาได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม นักวิทยาศาสตร์สามารถวาดแผนที่แสดงความอุดมสมบูรณ์ทางเคมีของจักรวาลได้โดยการทำความเข้าใจว่าพวกเขาเกิดที่ไหนและเดินทางผ่านอวกาศได้อย่างไร ขณะนี้เนบิวลา Tc 1 ทำหน้าที่เป็นห้องทดลองทางธรรมชาติเพื่อทดสอบทฤษฎีเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสสาร
ขั้นตอนต่อไปคือการวิเคราะห์สเปกตรัมแสงของโครงสร้างย่อยแต่ละส่วนที่พบในภาพ ผู้เชี่ยวชาญพยายามทำความเข้าใจว่ามีฟูลเลอรีนประเภทอื่นหรือแม้แต่โมเลกุลที่หนักกว่าซ่อนอยู่ในฝุ่นหรือไม่ กลุ่มดาวอาราซึ่งมีเนบิวลาอาศัยอยู่ จะยังคงเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับการสังเกตการณ์ JWST รอบถัดไป
