Hình ảnh khái niệm của nghệ sĩ về một tiền sao được phát hiện trong thiên hà ngoài cùng. Tín dụng: Đại học Niigata
Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một ngôi sao mới sinh và tổ hợp các phân tử hữu cơ phức tạp xung quanh nó ở rìa thiên hà của chúng ta, được gọi là thiên hà ngoài cùng. Khám phá đã tiết lộ sự phức tạp hóa học tiềm ẩn trong vũ trụ của chúng ta, xuất hiện trong một bài báo nghiên cứu ở Tạp chí Vật lý thiên văn.
Các nhà khoa học từ Đại học Niigata (Nhật Bản), Viện Thiên văn học và Vật lý thiên văn Academia Sinica (Đài Loan) và Đài quan sát Thiên văn Quốc gia Nhật Bản đã sử dụng Mảng phụ Atakama Large Millimeter / Sub Array (Alma) ở Chile để quan sát một ngôi sao mới sinh (một tiền sao) trong khu vực WB89-789, nằm ở ngoài cùng của thiên hà. Một loạt các phân tử cacbon, oxy, nitơ, lưu huỳnh và silicon đã được phát hiện, bao gồm các phân tử hữu cơ phức tạp có chứa tới chín nguyên tử. Một tiền sao như vậy, cũng như cái kén chứa khí phân tử giàu hóa học đi kèm, lần đầu tiên được phát hiện ở rìa thiên hà của chúng ta.
Các quan sát của ALMA cho thấy rằng các loại phân tử hữu cơ phức tạp khác nhau, chẳng hạn như metanol (CH3OH) và etanol (C2h5OH), metyl fomat (HCOOCH3), đimetyl ete (CH3Và3), formamide (NH2CHO), nội tại (C2h5CN), v.v., ngay cả trong môi trường nguyên thủy của thiên hà ngoài cực. Các phân tử hữu cơ phức tạp này có khả năng hoạt động như nguyên liệu cho các phân tử prebiotic lớn hơn.
Ảnh trên: Quang phổ vô tuyến của một tiền sao trong thiên hà ngoài cùng được phát hiện với ALMA. Dưới cùng: sự phân bố của phát xạ vô tuyến từ tiền sao. Khí thải từ bụi, fomanđehit (H2CO), gốc etynyl (CCH), cacbon monosunfua (CS), lưu huỳnh monoxit (SO), silic monoxit (SiO), axetonitril (CH3CN), formamit (NH2CHO), propannitril (C2H5CN), metyl fomat (HCOOCH3), etanol (C2H5OH), axetanđehit (CH3CHO), nước khử ion (HDO) và metanol (CH3OH) được minh họa dưới dạng ví dụ. Trong bảng điều khiển phía dưới bên phải, hình ảnh tổng hợp hồng ngoại hai tông màu của vùng xung quanh được hiển thị (màu đỏ: 2,16 µm và màu xanh lam: 1,25 µm, dựa trên dữ liệu 2MASS). Nhà cung cấp hình ảnh: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Shimonishi (Đại học Nigata)
Điều thú vị là sự phong phú tương đối của các phân tử hữu cơ phức tạp trong vật thể mới được phát hiện này rất giống với lượng được tìm thấy trong các vật thể tương tự trong thiên hà bên trong. Các quan sát chỉ ra rằng các phân tử hữu cơ phức tạp hình thành với hiệu suất tương tự ngay cả ở rìa thiên hà của chúng ta, nơi có môi trường rất khác với vùng lân cận mặt trời.
Người ta tin rằng phần bên ngoài của thiên hà của chúng ta vẫn còn chứa đựng một môi trường nguyên thủy tồn tại trong thời kỳ đầu hình thành thiên hà. Các đặc điểm môi trường của thiên hà ngoài cùng, ví dụ, lượng nguyên tố nặng ít, ít hoặc không có sự nhiễu loạn của các nhánh xoắn ốc thiên hà, khác rất nhiều so với những đặc điểm chúng ta thấy trong vùng lân cận mặt trời hiện nay. Do các đặc tính độc đáo của nó, Thiên hà Bên ngoài Cực là một phòng thí nghiệm tuyệt vời để nghiên cứu sự hình thành sao và môi trường giữa các vì sao trong môi trường thiên hà trong quá khứ.
Takashi Shimonishi, nhà thiên văn học tại Đại học Niigata, Nhật Bản và là tác giả chính của bài báo cho biết: “Sử dụng ALMA, chúng tôi có thể nhìn thấy một ngôi sao đang hình thành và kén phân tử xung quanh nó ở rìa thiên hà của chúng ta. Shimonishi cho biết thêm: “Trước sự ngạc nhiên của chúng tôi, nhiều loại phân tử hữu cơ phức tạp có rất nhiều trong môi trường nguyên thủy của thiên hà cực ngoài.
Kenji Fruya cho biết: “Những quan sát này cho thấy các phân tử hữu cơ phức tạp có thể hình thành hiệu quả ngay cả trong môi trường kim loại thấp, chẳng hạn như các vùng bên ngoài của thiên hà chúng ta. , một nhà thiên văn học tại Đài quan sát thiên văn quốc gia ở Nhật Bản, và là đồng tác giả của bài báo.
Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu sự phức tạp hóa học này có phổ biến ở phần ngoài của thiên hà hay không. Các phân tử hữu cơ phức tạp được quan tâm đặc biệt, bởi vì một số trong số chúng được gắn với các phân tử tiền sinh học được hình thành trong không gian. Nhóm nghiên cứu có kế hoạch quan sát số lượng lớn hơn các khu vực hình thành sao trong tương lai và hy vọng sẽ làm rõ liệu các hệ thống giàu chất hóa học, như được thấy trong hệ mặt trời của chúng ta, có phổ biến trong suốt lịch sử vũ trụ hay không.
Tham khảo: “Khám phá lõi phân tử nóng trong thiên hà ngoại cực” của Takashi Shimonishi, Natsuko Izumi, Kenji Furuya và Chikako Yasui, ngày 1 tháng 12 năm 2021 Có sẵn tại đây Tạp chí Vật lý thiên văn.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac289b
Công việc này được hỗ trợ bởi một khoản viện trợ từ Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản (19H05067, 21H00037, 21H01145).