Bucătăriile sunt locul în care creăm. De la prăjitura cu firimituri până la porumb pe coacăză se întâmplă aici. Dacă sunteți ca mine, ați lăsat ocazional un curcan prea mult în cuptor sau ați carbonizat puiul la grătar. Când carnea este arsă, printre mirosurile care informează nasul tău despre veștile rele sunt molecule plane constând din atomi de carbon aranjați într-un model de fagure numit PAHs sau hidrocarburi aromatice policiclice.
PAH-urile alcătuiesc aproximativ 10% din carbonul din univers și nu se găsesc numai în bucătăria ta, ci și în spațiul exterior, unde au fost descoperite în 1998. Chiar și cometele și meteoriții conțin PAH. Din ilustrație, puteți vedea că sunt formate din mai multe până la multe inele interconectate de atomi de carbon dispuse în moduri diferite de a face compuși diferiți. Cu cât sunt mai multe inele, cu atât molecula este mai complexă, dar modelul de bază este același pentru toți.
Toată viața de pe Pământ se bazează pe carbon. O privire rapidă asupra corpului uman dezvăluie că 18,5% din acesta este format doar din acel element. De ce este atât de crucial carbonul? Deoarece este capabil să se lege cu sine și cu o serie de alți atomi într-o varietate de moduri de a crea o mulțime de molecule complexe care permit organismelor vii să îndeplinească multe funcții. PAH-urile bogate în carbon pot fi chiar implicate în evoluția vieții, deoarece acestea vin în mai multe forme, cu potențial multe funcții. Unul dintre acestea poate să fi fost încurajați formarea ARN (partener la ADN-ul „moleculei de viață”).
În căutarea continuă de a afla cum evoluează moleculele simple de carbon în altele mai complexe și ce rol ar putea juca acești compuși în originea vieții, o echipă internațională de cercetători a concentrat NASA Observatorul stratosferic pentru astronomia infraroșie (SOFIA) și alte observatorii de PAHs găsite în colorat Nebula Iris în constelația nordică Cepheus Regele.
Bavo Croiset de la Universitatea Leiden din Olanda și echipa a stabilit că atunci când PAH-urile din nebuloasă sunt lovite de radiațiile ultraviolete din steaua sa centrală, ele evoluează în molecule mai mari, mai complexe. Oamenii de știință estimează că creșterea moleculelor organice complexe precum PAH-urile este unul dintre pașii care duc la apariția vieții.
O lumină ultraviolentă puternică de la o stea masivă nou-născută, precum cea care stabilește aglow-ul Nebula Iris ar avea tendința de a descompune moleculele organice mari în altele mai mici, în loc de a le construi, conform concepției actuale. Pentru a testa această idee, cercetătorii au dorit să estimeze dimensiunea moleculelor în diferite locații în raport cu steaua centrală.
Echipa lui Croiset a folosit SOFIA pentru a depăși cea mai mare parte a vaporilor de apă din atmosferă, astfel încât să poată observa nebula în lumina infraroșie, o formă de lumină invizibilă pentru ochii noștri, pe care o detectăm ca căldură. Instrumentele SOFIA sunt sensibile la două lungimi de undă în infraroșu produse de aceste molecule particulare, care pot fi utilizate pentru a estima dimensiunea acestora. Echipa a analizat imaginile SOFIA în combinație cu datele obținute anterior de observatorul spațial infraroșu Spitzer, Telescopul spațial Hubble și Telescopul Canada-Franța-Hawaii de pe Insula Mare din Hawaii.
Analiza indică faptul că dimensiunea moleculelor de PAH din această nebuloasă variază în funcție de locație într-un model clar. Mărimea medie a moleculelor din cavitatea centrală a nebuloasei care înconjoară steaua tânără este mai mare decât la suprafața norului de la marginea exterioară a cavității. Au primit și o surpriză: radiațiile de la stea au dus la creșterea netă a numărului de PAH complexe, mai degrabă decât la distrugerea lor în bucăți mai mici.
Într-o lucrare publicată în Astronomie și Astrofizică, echipa a ajuns la concluzia că această variație a mărimii moleculare se datorează atât unor molecule mai mici distruse de câmpul dur de radiație ultravioletă al stelei, cât și moleculelor de dimensiuni medii fiind iradiate, astfel încât se combină în molecule mai mari.
Atât de mult începe cu stele. Nu numai că creează atomii de carbon la baza biologiei, dar s-ar părea că și ei îi păstorează în forme mai complexe. Cu adevărat, putem mulțumi stelele noastre norocoase!
