Tarpžvaigždinėje erdvėje randama įvairiausių molekulių – nuo paprastų dviatomių, pavyzdžiui vandenilio ar smalkių, iki dešimtis atomų jungiančių aromatinių angliavandenilių. Pirmykštėje Visatoje, aišku, nebuvo tokias molekules galinčių sudaryti atomų, tad nebuvo ir pačių molekulių.
Asociatyvi „Piabay“ nuotr.
Bet kol kas neaišku, kiek užtruko molekulėms susiformuoti, kai tinkamų atomų jau atsirado. Dabar priartėjame prie atsakymo – aromatinių angliavandenilių aptikta galaktikoje, kurios šviesa iki mūsų keliauja daugiau nei 12 milijardų metų.
Galaktikos SPT0418-47 vaizdą matome tokį, koks jis buvo Visatai esant mažiau nei pusantro milijardo metų amžiaus. Tiesa, vaizdą matome iškreiptą – tarp šios galaktikos ir mūsų yra galaktikų spiečius, kurio gravitacija veikia kaip lęšis ir tolimąją galaktiką paverčia žiedu dangaus skliaute. Tai leidžia daug geriau joje įžiūrėti įvairias detales, tokias kaip žvaigždėdaros regionai, dulkių sankaupos ir panašiai.
Tyrimo autoriai susitelkė į policiklinių aromatinių angliavandenilių (PAH) paiešką.
Aromatinėmis vadinamos molekulės, turinčios benzeno žiedą – jo cheminės savybės lemia, kad daugelis tokių molekulių turi stiprų kvapą. PAH – aromatinių molekulių atmaina, kurioje žiedų yra keletas. Nors molekulės gali būti labai įvairios, praktiškai visos jos sugeria, o įkaitusios spinduliuoja, 3,3 mikrometrų ilgio infraraudonuosius spindulius. Ankstesni infraraudonieji teleskopai nebuvo pakankamai jautrūs šiam bangos ilgiui, kad galėtų nagrinėti tokias tolimas galaktikas, bet James Webb kosminio teleskopo pajėgumų užtenka.
Ir dar daugiau – šiuo teleskopu atlikti galaktikos stebėjimai ne tik parodė 3,3 mikrometro sugerties liniją, bet ir atskleidė jos variacijas skirtingose galaktikos vietose. Paaiškėjo, kad PAH linija, dulkių keliama sugertis ir žvaigždės galaktikoje išsidėsčiusios skirtingai, taigi PAH linijos intensyvumas irgi labai varijuoja. Taip gali nutikti tiek dėl PAH ir dulkių pasiskirstymo netolygumų, tiek dėl ultravioletinės spinduliuotės lauko, kuris suardo PAH molekules, variacijų.
Bet kuriuo atveju šis atradimas rodo, kad PAH susiformavo palyginus greitai po to, kai galaktikose ėmė gausėti anglies ir kitų reikalingų cheminių elementų. Manoma, kad PAH yra svarbios molekulės gyvybės užsimezgimui – iš jų gali formuotis įvairūs sudėtingi junginiai, duodantys pradžią baltymams bei DNR grandinėms. Faktas, kad jos egzistavo taip seniai, nuteikia optimistiškai kalbant apie nežemiškos gyvybės paieškas.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature“.
