Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanan bir gökbilimciler ekibi genç, Güneş-benzeri bir yıldızın etrafındaki gaz içerisinde şeker molekülleri tespit etti. Uzayda böyle bir yıldızın etrafında ilk kez şeker bulunuyor, ve bu keşifle, yıldızın etrafında gezegenlerle birlikte yaşamın temel yapıtaşlarının da doğru yerde, doğru zamanda oluşmakta olduğu gösteriliyor.
Gökbilimcilir IRAS 16293-2422 adlı kütle olarak Güneş benzeri genç bir çift yıldız sistemini çevreleyen gaz içerisinde glycolaldehyde — basit bir şeker formu [1] molekülleri buldular. Glycolaldehyde daha önce yıldızlararası uzayda bulunmuştu [2], ancak ilk kez Güneş Sistemi’ndeki Uranüs’ün Güneş’e olan uzaklığı ile karşılaştırılabilir bir ölçekte, Güneş-benzeri bir yıldıza çok yakın bir yerde bulundu. Keşfe göre yaşamın var olabilmesi için gereken bazı kimyasal bileşenler sistemdeki gezegenlerin oluştuğu sıralarda bulunuyordu[3].
“Yeni oluşan yıldızı çevreleyen gaz ve toz diski içerisinde, kahvemize attığımız şekerden çok da farklı olmayan, basit bir şeker formu olan, glycolaldehyde bulduk,” diye açıklıyor araştırma makalesinin baş yazarı Jes Jørgensen (Niels Bohr Enstitüsü, Danimarka). “Bu molekül yaşamın temel taşlarından biri olan RNA’yı — DNA gibi — oluşturan malzemelerden bir tanesidir.”
ALMA’nın yüksek hassasiyeti — çalıştığı en kısa dalgaboylarındaki teknik zorluklar altında bile — bu gözlemler için kritik bir önemdeydi, kaldı ki gözlemler gözlemevinin Bilimsel Doğrulama aşamasında, henüz hepsi kurulmayan antenlerin kısmi bir dizgesi ile gerçekleştirildi [4].
“Bulgularımızda gerçekten heyecan verici olan şey ALMA gözlemlerinin şeker moleküllerinin sistemdeki yıldızlardan birine doğru düşmekte olduğunu göstermesiydi,” diyor ekip üyelerinden Cécile Favre (Aarhus Üniversitesi, Danimarka). “Su molekülleri bir gezegene varmak için sadece doğru yerde değil, aynı zamanda doğru yöne doğru da gitmekteydiler.”
Yeni yıldızları oluşturmak üzere çöken gaz ve toz bulutları oldukça soğuktur [5] ve çok miktarda gaz, toz parçacıkları üzerindeki buzu sağlamlaştırıp daha sonra bir araya getirerek daha karmaşık moleküllerin oluşmasını sağlar. Ancak dönen bir gaz ve toz bulutunun ortasında bir yıldız oluştuğunda, oda sıcaklığı civarındaki bulutun iç kısımlarını ısıtır, kimyasal olarak karmaşık molekülleri buharlaştırır ve oluşan gazların radyo dalgaları olarak yaydığı karakteristik radyasyon ALMA benzeri güçlü radyo teleskoplar kullanılarak görüntülenebilmektedir.
IRAS 16293-2422 yaklaşık 400 ışık-yılı uzaklıkta bulunmaktadır, Dünya’ya görece yakın, böylece genç yıldızların etrafındaki moleküllerin ve kimyasal yapıların çalışılabilmesi için gökbilimcilere göre mükemmel bir kaynak durumundadır. ALMA gibi yeni nesil teleskopların gücünü kullanılarak, gökbilimciler gezegen sistemlerini oluşturan gaz ve yoz bulutları içerisindeki ince detayları çalışma fırsatına sahip oluyorlar.
“Büyük soru şu: bu moleküller yeni gezegenlerle birleşmeden önce ne kadar (ya da nasıl) karmaşık hale gelebiliyorlar? Bu bize yaşamın başka yerlerde nasıl başladığını söyleyebilir, ve ALMA gözlemleri bu gizemi çözmek için hayati konumda olacak”, diye sonlandırıyor Jes Jørgensen.
Bu çalışma Astrophysical Journal Letters adlı dergide yayınlanmak üzere bir makale olarak hazırlanmıştır.
ALMA projesi Şili Cumhuriyeti ile işbirliğinde bir Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ortaklığıdır. ALMA Avrupa’da ESO tarafından, Kuzey Amerika’da ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) ile Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) işbirliği tarafından, Doğu Asya’da Tayvan’daki Sinica Akademisi (AS) işbirliği ile Japonya Ulusal Doğa Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmektedir. ALMA’nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA’nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.
Notlar
[1] Şeker küçük karbo-hidratlar grubu için yaygın bir adlandırmadır (karbon, hidrojen, ve oksijen içeren moleküller, özellikle sudaki gibi hidrojen:oksijen oranı 2:1 olan). Glycolaldehyde’in kimyasal formülü C2H4O2’dir. Yiyecek ve içeceklerde yaygın olarak kullanılan şeker sakkarozdur, bu da glycolaldehyde’den daha büyük bir moleküldür, ve bu bileşik seti için başka bir örnektir.
[2] Glycolaldehyde şimdiye kadar uzayda iki yerde tespit edildi — ilki 2000 yılında Ulusal Bilim Vakfı’nın (NSF) Kitt Peak’teki (ABD) 12 metrelik teleskopu ile 2004’te NSF’nin Robert C. Byrd Green Bank Teleskopu (ABD) kullanılarak Gökada Merkezi’ndeki Sgr B2 bulutunda ve 2008’de IRAM Plateau de Bure Girişimölçeri (Fransa) kullanılarak yüksek kütleli sıcak G31.41+0.31‘nin moleküler merkezinde.
[3] Glycolaldehyde tarafından yayılan radyo dalgalarının kesin karakteristik laboratuvar dalgaboyu ölçümleri, ekibin molekülün uzaydaki tespitleri için kritik önemdeydi. Glycolaldehyde’e ek olarak IRAS 16293-2422’nin de etilen glikol, metil format ve etanol gibi çok sayıda başka karmaşık organik molekül içerdiği bilinmektedir.
[4] Kısmi anten dizgesi ile erken bilimsel gözlemler 2011 yılında başlamıştır (bkz eso1137). Hem öncesinde hem de sonrasında gerçekleştirilen bir dizi Bilimsel Doğrulama gözlemleri ALMA’nın gereken kalitede verileri üretebilme kapasitesine olduğunu göstermiştir ve elde edilen veriler dışarıdan kullanıma açılmıştır. Burada açıklanan bazı sonuçlarda bazı Bilimsel Doğrulama verileri de kullanılmıştır. ALMA’nın inşası 2013 yılında 66 yüksek-hassasiyetli antenin tamamen çalışır duruma gelemesi ile tamamlanacaktır.
[5] Genellikle mutlak sıfırın ortalama 10 derece üzerindedirler: yaklaşık -263 santigrat derece.
(Çeviri: Arif Solmaz-Çağ Üniversitesi Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi)
