Ősi szerves anyag a távoli Univerzumban

A Spitzer-űrteleszkóppal szerves anyagokat azonosítottak a Világegyetem távoli részében, amely az Ősrobbanás után 3 milliárd évvel uralkodó állapotot képviseli.

Forrás: NASA/JPL-Caltech/T. PyleMűvészi ihletésű festmény a csillagközi térben lévő molekulákról

A Spitzer-űrteleszkóppal a távoli és fiatal Világegyetemet vizsgálták, és ún. policiklusos aromás szénhidrogéneket (röviden PAH-okat) találtak a Világegyetemnek az Ősrobbanás után 3-4 milliárd évvel létező állapotában. Az ilyen aromás molekulák igen elterjedtek a Földön, a legtöbb szerves anyag tökéletlen elégése során nagy bőségben keletkeznek. Ami még fontosabb, a feltételezések alapján kulcsszerepet játszottak az élet közel 4 milliárd évvel ezelőtti kialakulásában.

A PAH-ok jelenléte a világűrben már korábban ismert volt. Sok meteoritban azonosítottak ilyen molekulákat, emellett a csillagközi térben is bőséggel jelen vannak. Azt azonban eddig nem tudtuk, hogy a korai Világegyetemben is előfordultak. Ennek oka, hogy a bennük lévő szénatomokat csillagoknak kellett legyártaniuk és később szétszórniuk a térben, csak ezután keletkezhettek belőlük a kérdéses szénhidrogén-molekulák.

A PAH-ok az asztrobiolóigiai kutatásoknak, azaz a Földön kívüli élet lehetősége utáni nyomozó munkának kulcsszereplői. Előfordulásuk a csillagközi térben zajló komplex kémiai folyamatokra utal, emellett mint kondenzációs magvak is fontosak lehetnek a születő csillagok körüli korongok apró anyagcsomóinak (a leendő bolygócsíráknak) a kialakulásában. Végül pedig jelenlétük és közreműködésük a prebiotikus (azaz élet előtti) kémiai folyamatokban is lényeges.

Lin Yan (Caltech), George Helou (Spitzer Science Center) és kollégáik intenzív csillagkeletkezést mutató messzi galaxisokban azonosították a molekulákat. A szerves anyagok a kérdéses csillagvárosok távolságának megállapítását is elősegítették. A molekuláknak az infravörös tartományban rögzített színképvonalai alapján sikerült 10 milliárd fényév körüli távolságukat megbecsülni, azaz kb. 4 milliárd évvel az Ősrobbanás után már előfordultak. A PAH-ok jelenléte alapján a galaxisokban a csillagoknak már legalább egy, de inkább több generációja leélte az életét.

Korábban az IAS (Infrared Astronomical Satellite) és az ISO (Infrared Space Observatory) űrteleszkópokkal is sikeresen azonosítottak ilyen anyagokat a csillagközi térben, de a fent említetteknél sokkal közelebb. Az új megfigyelés alapján elképzelhető, hogy az élet keletkezéséhez szükséges molekulák már sokkal korábban megjelentek, mint azt eddig sejtettük. A következő fontos kérdés, hogy a szén és a hozzá hasonló elemek gyakorisága ahhoz is elég nagy volt-e már ekkor, hogy a Naprendszerben megfigyelthez hasonló planéták kialakuljanak.