Το James Webb αποκαλύπτει μυστηριώδη φαινόμενα σε ένα άστρο που πεθαίνει

Η εντυπωσιακή πηγή προέλευσης περίεργων μορίων άνθρακα γνωστών ως «buckyballs» αποκαλύφθηκε μέσα από νέες εικόνες ενός νεφελώματος από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Το νέφος αερίου περιλαμβάνει ένα σχήμα που μοιάζει με ανεστραμμένο ερωτηματικό το οποίο αντιστοιχεί σε μια δομή που οι επιστήμονες ακόμη δεν κατανοούν.

Το James Webb παρατήρησε μια περιοχή περίπου 10.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη για να εντοπίσει την προέλευση των buckyballs, μεγάλων και κούφιων μορίων άνθρακα που μοιάζουν με ποδοσφαιρική μπάλα. Το νέφος αερίου που απεικονίστηκε, γνωστό ως Tc 1, προέρχεται από ένα άστρο που πεθαίνει στον αστερισμό Ara στο νότιο ημισφαίριο.

Ο Ζαν Καμί καθηγητής φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Western του Καναδά δήλωσε ότι το Tc 1 ήταν ήδη ένα εξαιρετικό αντικείμενο καθώς ήταν αυτό που έδωσε την πρώτη απόδειξη ότι τα buckyballs υπάρχουν στο Διάστημα. Όμως η νέα εικόνα δείχνει ότι μέχρι τώρα οι επιστήμονες είχαν δει μόνο την επιφάνεια του φαινομένου. Οι δομές που αποκαλύπτονται τώρα είναι εντυπωσιακές και δημιουργούν περισσότερα ερωτήματα από όσα απαντούν.

Ο Καμί είχε ηγηθεί της ομάδας που ανακάλυψε για πρώτη φορά τα κοσμικά buckyballs το 2010 σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Science». Η μελέτη βασίστηκε σε παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer της NASA, το οποίο, όπως και το James Webb παρατηρεί στο υπέρυθρο φάσμα. Το Spitzer όμως έπαψε να λειτουργεί το 2020 ενώ το James Webb με μεγαλύτερο κάτοπτρο και μεγαλύτερη απόσταση από τη Γη μπορεί πλέον να δει λεπτομέρειες που δεν ήταν προηγουμένως ορατές.

Τα κοσμικά… μπαλάκια

Τα buckyballs είναι γνωστά επιστημονικά ως buckminsterfullerene, μια μορφή άνθρακα που πήρε το όνομά της από τον αρχιτέκτονα Buckminster Fuller που έγινε γνωστός για τους γεωδαιτικούς θόλους. Η ονομασία καθιερώθηκε σε εργασία του 1985 και η ανακάλυψη αυτή οδήγησε αργότερα σε Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1996.

Τα buckyballs θεωρούνται μέρος των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων, μιας κατηγορίας οργανικών ενώσεων που σχετίζονται με τα δομικά στοιχεία της ζωής. Κάθε μία από αυτές τις ενώσεις έχει μοναδικά φάσματα φωτός αλλά ανήκουν στην ίδια οικογένεια.

Σύμφωνα με τον Καμί οι επιστήμονες μπορούν πλέον να δουν πώς τα buckyballs αλλάζουν ανάλογα με τη θερμοκρασία, την πυκνότητα και την ακτινοβολία. Τα μόρια αυτά δεν βρίσκονται μόνο σε νεφελώματα άστρων που πεθαίνουν αλλά και σε νεαρά άστρα, διαστρικά νέφη, περιοχές σχηματισμού άστρων και ακόμη και σε μετεωρίτες. Παρ’ όλα αυτά εμφανίζονται σπάνια κάτι που παραμένει μυστήριο.

Η παρατήρηση

Το νεφέλωμα Tc 1 περιλαμβάνει ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο αλλά πολύ παλαιότερο το οποίο έχει εξαντλήσει τα καύσιμά του και έχει αποβάλει τα εξωτερικά του στρώματα αερίου και σκόνης. Στο κέντρο του έχει απομείνει ένας λευκός νάνος που εκπέμπει ακτινοβολία και κάνει το αέριο να λάμπει.

Οι επιστήμονες είχαν ήδη εντοπίσει buckyballs κοντά σε αυτό το άστρο το 2010 αλλά τώρα το JWST αποκαλύπτει πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Σε εκατοντάδες νεφελώματα έχουν εντοπιστεί buckyballs μόνο σε περίπου δέκα περιπτώσεις, χωρίς να είναι γνωστό γιατί εμφανίζονται εκεί και όχι αλλού. Η ομάδα σχεδιάζει να μελετήσει πιο αναλυτικά το Tc 1 για να κατανοήσει πώς σχηματίζονται τα μόρια αυτά και γιατί εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία με τρόπο που δεν συμφωνεί με τα υπάρχοντα μοντέλα.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν επίσης ότι τα buckyballs φαίνεται να βρίσκονται σε ένα είδος «κελύφους» γύρω από τον λευκό νάνο σαν να είναι οργανωμένα σε μια τεράστια σφαιρική δομή, κάτι που επίσης παραμένει ανεξήγητο. Συνολικά οι νέες παρατηρήσεις δεν δείχνουν μόνο τη γέννηση αυτών των μορίων, αλλά και το πώς αλλάζει ένα περιβάλλον όταν ένα άστρο πεθαίνει, προσφέροντας μια από τις πιο λεπτομερείς εικόνες νεφελώματος που έχουν ληφθεί ποτέ.

Naftemporiki.gr