Prospektering efter interstellar olie

Vi har udviklet en ny metode til at lede efter kulstofforbindelser i rummet, i lighed med prospektering efter olie på Jorden. Vores metode er offentliggjort i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Mellem stjernerne ligger enorme mængder interstellar gas og støv, spredt tyndt ud over hele vores galakse. Støvet kan indeholde forbindelser af kulstof. Når det gør, kalder vi det kulstofholdigt interstellart støv. Dette er et vigtigt reservoir for det organiske materiale i rummet. Den kontinuerlige cyklus af materiale mellem stjernerne og gassen i det interstellare medium i vores galakse fører til levering af organiske molekyler til nydannende planetsystemer.

En særlig underklasse af organiske molekyler kaldet præbiotiske molekyler menes at spille en stor rolle i dannelsen af ​​liv på Jorden. Sådanne præbiotiske molekyler er sandsynligvis bevaret i kulstofholdigt interstellart støv, der er samlet i planetesimaler i et tidligt stadium af planetarisk dannelse. Den kemiske sammensætning i sådanne miljøer kan bestemme planetens gæstfrihed over for dannelsen af ​​liv der. Derfor er det vigtigt at forstå livscyklussen for kulstofholdigt interstellart støv for at studere denne mulighed yderligere.

Kulbrintemolekyler - en undergruppe af organiske molekyler - kan være nyttige for os til dette formål. Alifatiske og aromatiske kulbrinter – molekyler indeholdende kæder og/eller ringe af kulstofatomer – udgør en vigtig fraktion af råolie på Jorden, som er blevet dannet under jordskorpen fra rester af de levende organismer.

De alifatiske kulbrinter, der er til stede i nogle oliemolekyler, er også essentielle for levende organismer. De er af særlig interesse for studier af det interstellare medium, da de producerer væsentlige træk i den infrarøde del af spektret, som astronomer derefter kan måle med infrarøde teleskoper.

Tidligere producerede vi laboratorieanaloger af kulstofholdigt interstellart støv ved at efterligne forholdene for det interstellare medium i vores laboratorium på University of New South Wales i Australien. Vi målte derefter absorptionskoefficienten for de alifatiske kulbrinter i disse analoger af interstellart støv og kombinerede dette med observationsdata fra UKIRT-teleskopet på Hawaii. Vi fandt ud af, at der er en stor mængde alifatisk kulbrintemateriale låst inde i støvet i det interstellare rum.

Nu har vi implementeret en ny observationsmetode til at kortlægge mængden af ​​alifatisk kulbrinte gennem de støvede sigtelinjer til midten af ​​vores galakse og derefter anvendt metoden til et andet felt i den galaktiske skive. De resulterende kort har afsløret fordelingen af ​​kulbrinterne gennem det interstellare medium. Vi fandt ud af, at mindst 20 % af det kosmiske kulstof er skjult i den olieagtige komponent af interstellart støv. Dette gør det til et vigtigt reservoir for organisk materiale i den galaktiske skive.

Denne metode kunne udvides yderligere med James Webb Space Telescope i rummet, hvor funktionerne kan måles langt bedre end fra jorden, samt udvides til at omfatte is- og silikattræk i støvet ud over de alifatiske kulbrinter. Der er potentiale til at spore kredsløbet af organisk materiale i det interstellare rum, nu hvor vi er i stand til at observere objekter lige fra planetdannende skiver til fjerne galakser. Fremtidige anvendelser af metoden kan forbedre vores forståelse af fordelingen af ​​organisk og præbiotisk materiale i vores galakse og andre. + Udforsk yderligere

Smør i rummet