JWST je snimio maglinu Tc 1 i otkrio da su bukminsterfulereni (buckyballs) skoncentrisani u školjkama oko belog patuljka. Infracrvena emisija ovih molekula ne odgovara postojećim modelima, što ukazuje na nepoznate fizičke ili hemijske procese. Tim predvođen Janom Camijem planira dalja posmatranja i poređenja sa drugim planetarnim maglinama kako bi razjasnili nastanak i evoluciju ovih organskih molekula.
James Webb Otkrio Gde Nastaju "Buckyballs": Zapanjujući Pogled Na Umiruću Zvezdu Tc 1
An image shows planetary nebula Tc 1 as observed by the James Webb Space Telescope's Mid-Infrared Instrument (MIRI), combining nine filters spanning wavelengths from 5.6 to 25.5 microns, well beyond what the human eye can detect. Blue tones represent hotter gas at shorter mid-infrared wavelengths; red tones trace cooler material at longer wavelengths. The image was processed by Katelyn Beecroft using PixInsight. | Credit: NASA / ESA / CSA / Western University, J. Cami
James Webb svemirski teleskop (JWST) napravio je detaljne infracrvene snimke magline Tc 1 i otkrio zapanjujuće strukture koje ukazuju na mesto nastanka velikih ugljeničnih molekula poznatih kao "buckyballs" (bukminsterfulereni). Tc 1 se nalazi na oko 10.000 svetlosnih godina u sazvežđu Ara, i potiče od umiruće zvezde koja je odbacila spoljne slojeve u prostor.
Šta je primećeno?
Na snimcima dobijenim instrumentom MIRI vidljive su školjke gasa i prašine koje okružuju beli patuljak u centru nebule. Tim predvođen Janom Camijem (Western University, Kanada) otkrio je da su bukminsterfulereni uglavnom koncentrisani u svojoj sopstvenoj ljusci oko belog patuljka — oblik koji su istraživači u šali opisali kao "buckyballsi raspoređeni kao jedna ogromna buckyball lopta".
Zašto je to važno?
Buckyballs (chem. C60 i srodne forme) pripadaju klasi policikličnih aromatičnih ugljovodonika (PAH) — molekula važnih za astrohemiju i razumevanje nastanka organskih jedinjenja u svemiru. Prvo otkriće kosmičkih buckyballsa objavljeno je 2010. zahvaljujući podacima sa NASA-inog Spitzer teleskopa; tom prilikom su autori radova, među kojima su bili i nobelovci iz istorijske studije, potvrdili prisustvo ovih molekula izvan Zemlje.
Artist's concept of buckyball molecules against the backdrop of the Small Magellanic Cloud, which was imaged by NASA's Spitzer Space Telescope. Spitzer discovered huge quantities of buckyballs in space, and a new study further suggests that these molecules are common across the universe. | Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Jan Cami: "Strukture koje sada vidimo oduzimaju dah i postavljaju koliko pitanja koliko i odgovora."
Neodgovorena pitanja
Observacije pokazuju da infracrvena emisija buckyballsa ne odgovara potpuno postojećim modelima koji predviđaju kako molekuli apsorbuju i emituju UV i IR zračenje. To sugeriše da u procesu emisije igraju ulogu dodatni fizički ili hemijski mehanizmi koje laboratorijska ispitivanja još nisu dovoljno dobro opisala.
Kako su prikupljeni podaci i ko je učestvovao?
Spitzer je prvi ukazao na prisustvo buckyballsa 2010, ali je njegova misija završena 2020. JWST, sa većim ogledalom i superiornom rezolucijom, sada može da prikaže fini raspored molekula u nebuli. Slike je obradio K. Beecroft, nastavnik/inja iz Saunders Secondary School, u saradnji sa timom za javno uključivanje Western University. Morgan Giese, doktorand, mapirao je raspodelu buckyballsa oko belog patuljka.
Sledeći koraci
Tim je dobio dodatno vreme na JWST za posmatranje dve druge planetarne magline koje takođe pokazuju tragove buckyballsa u spektru. Cilj je uporediti how različita polja zračenja utiču na nastanak i ponašanje ovih molekula — odnosno da li fotokemija i fotofizika određuju njihovu formaciju i infracrvenu emisiju.
Zaključak
Posmatranja Tc 1 predstavljaju prvi detaljniji prikaz okruženja u kojem nastaju bukminsterfulereni i otvaraju nove puteve za proučavanje kako organski molekuli nastaju i preživljavaju u svemiru. Kako analize spektra budu objavljivane, očekuju se dublji uvidi i prilagođavanje modela astrohemije.
Pomozite nam da budemo bolji.
