تلسکوپ فضایی جیمز وب، مولکول های بنیادی حیات را درسردترین یخ جهان کشف کرد

دانشمندان موفق شدند با ابزار فروسرخ تلسکوپ فضایی جیمز وب، مولکول های بنیادی حیات را در  سردترین یخ جهان کشف کرد  دانشمندان موفق شدند با ابزار فروسرخ تلسکوپ  فضایی جیمز وب، مولکول های سازنده ی حیات را  در سردترین ابر مولکولی جهان کشف کنند.  به گزارش لایو ساینس، دانشمندان با استفاده از  تلسکوپ فضایی جیمز وب   ، (JWEST) سردترین  یخ را در اعماق یک ابر مولکولی میانستارهای  رصد و اندازهگیری کردند. دمای این مولکول های  منجمد به منفی  ۲۶۳درجه ی سانتیگراد میرسد.  مقاله ی این پژوهش در تاریخ  ۲۳ژانویه در مجله ی Nature Astronomy  منتشر  شد. ابرهای مولکولی متشکل از مولکول های منجمد،  گازها و ذرات غبار، محل تولد ستاره ها و سیاره ها  به ویژه سیاره های قابل سکونت شبیه به زمین  هستند.

گروه ی از دانشمندان در جدیدترین  پژوهش خود از دوربین فروسرخ تلسکوپ جیمز  وب برای بررسی ابری مولکولی به نام کملیون ۱     ۱ Chameleonاستفاده کردند که در فاصله ی  ۵۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.  پژوهشگرها در ابر تاریک و سرد مولکولی،  مولکول های منجمدی مثل کربنیل سولفور،  آمونیاک، متان، متانول و موارد دیگر را شناسایی  کردند. این مولکول ها روزی بخشی از هسته ی داغ  ستارهای درخشان و احتمالا بخشی از سیاره های  فراخورشیدی آینده خواهند بود. همچنین عناصر  سازنده ی دنیاهای قابل سکونت مثل کربن،  اکسیژن، ه یدروژن، نیتروژن و سولفور را در خود  دارند؛ ترکیبی که با عنوان اختصاری COHNS  شناخته میشود.  به گفته ی ملیسا مک کلور، مؤلف ارشد و  ستاره شناس رصدخانه ی لیدن هلند در بیانیه ای، این  نتایج دیدگاه های مهمی را درباره ی مراحل اولیه ی  شکل گیری یخ در ذرات غبار میان ستارهای ارائه  میکنند که به مرور به ذراتی چندسانتیمتری تبدیل  شدند و سپس سیاره ها از این ذرات شکل گرفتند.  پرورشگاه ی غبارآلود  ستاره ها و سیاره ها در ابرهای مولکولی مثل  کملیون  ۱شکل میگیرند. در طی میلیون ها سال،  گازها، یخ ها و غبار به شکل ساختارهای سنگین تر  درمیآیند. برخی از این ساختارها گرم میشوند و به  هسته ی ستاره های جوان تبدیل میشوند. ستاره ها  در حین رشد مواد بیشتری را جذب میکنند و داغ و  داغتر میشوند. پس از شکل گیری ستاره، گاز و غبار  باقیمانده ی اطراف آن دیسکی را شکل می دهند.  بار دیگر این مواد به یکدیگر برخورد میکنند، به  یکدیگر می چسبند و در نهایت توده های بزرگتری  را شکل میدهند.

سرانجام روزی این توده ها به  سیاره و شاید سیاره هایی سکونت پذیر مثل زمین  تبدیل میشوند. به نقل از مک کالر:  این مشاهدات، پنجره ای جدید را به سوی مسیرهای  شکل گیری مولکول های ساده و پیچیده فراهم  میکنند که برای ایجاد عناصر سازنده ی حیات  ضروری هستند.  تلسکوپ فضایی جیمز وب اولین تصاویر خود را را درجولای ۲۰۲۲ ارسال کرد و دانشمندان امروزه  از ابزارهای این تلسکوپ ده میلیارد دلاری  برای اندازه گیری های مختلف استفاده میکنند.

پژوهشگرها برای شناسایی مولکول های موجود  در کملیون  ۱ از نور ستاره های آن سوی این ابر  مولکولی استفاده کردند. این نور به وسیله ی غبار و  مولکول های داخل ابر جذب میشود. سپس میتوان  این الگوهای جذب را با الگوهای شناخته شده در  آزمایشگاه مقایسه کرد.  همچنین پژوهشگرها مولکول های پیچیده تری را  پیدا کردند که به صورت دقیق قادر به شناسایی آنها  نبودند؛ اما این یافته ثابت میکنند مولکول های  پیچیده پیش از رشد ستاره ها در ابرهای مولکولی  شکل میگیرند. به باور ویل روچا، ستاره شناس  رصدخانه ی لیدن و یکی از مؤلفان پژوهش،  شناسایی مولکول های زیستی پیچیده مثل متانول  و احتمالا اتانول ثابت میکند بسیاری از ستاره ها  و منظومه های سیاره ای که در چنین ابری شکل  میگیرند، مولکول ها را در وضعیت شیمیایی  پیشرفته ای به ارث میبرند.

گرچه پژوهشگرها به خاطر مشاهده ی COHNS  در سوپ مولکولی سرد هیجان زده شدند، تراکم بالا  و قابل انتظاری از این مولکول ها را در ابر متراکمی  مثل کملیون  ۱ پیدا نکردند. اینکه چگونه دنیایی سکونت پذیر مانند زمین، ترکیب  COHNS یخی  خود را میگیرد پرسش بزرگی در میان ستاره شناسان  است. بر اساس یکی از نظریه ها ترکیب COHNS  از طریق برخورد با دنباله دارها و سیارک های یخی  به زمین رسید.  به گفته ی مک کلو، این رصدها تنها اولین مجموعه  از تصاویر طیفی هستند که برای بررسی تکامل یخ  از ترکیب اولیه و تبدیل آن به منطقه ی شکل گیری  دنباله دار از دیسک های سیارهای اولیه به دست  میآید. به این ترتیب میتوان دریافت کدام ترکیب  یخ ها و کدام عناصر در نهایت به سطح سیاره های  فراخورشید سنگی میرسند یا در جو سیاره های یخی  و گازی غول پیکر حل میشوند.