Kuchyně jsou místem, kde vytváříme. Od drobky po kukuřici na klasu se to stává tady. Pokud jste jako já, občas jste nechali krůtu příliš dlouho v troubě nebo spálili grilované kuře. Když se maso spálí, mezi pachy informující váš nos o špatných zprávách jsou ploché molekuly sestávající z atomů uhlíku uspořádaných do voštinového vzoru nazývaného PAH nebo polycyklické aromatické uhlovodíky.
PAH tvoří asi 10% uhlíku ve vesmíru a nacházejí se nejen ve vaší kuchyni, ale také ve vesmíru, kde byly objeveny v roce 1998. Dokonce i komety a meteority obsahují PAH. Z obrázku je vidět, že jsou tvořeny několika až mnoha vzájemně propojenými kruhy atomů uhlíku uspořádanými různými způsoby, aby se vytvořily různé sloučeniny. Čím více prstenů, tím složitější je molekula, ale základní vzorec je stejný pro všechny.
Celý život na Zemi je založen na uhlíku. Rychlý pohled na lidské tělo ukazuje, že 18,5% je vyrobeno pouze z tohoto prvku. Proč je uhlík tak zásadní? Protože je schopen se k sobě a řadě dalších atomů vázat různými způsoby a vytvářet spoustu složitých molekul, které umožňují živým organismům vykonávat mnoho funkcí. PAH bohaté na uhlík se dokonce mohly podílet na vývoji života, protože přicházejí v mnoha podobách s potenciálně mnoha funkcemi. Jeden z nich mohl být podporovat tvorbu RNA (partner DNA „životní molekuly“).
Mezinárodní tým vědců zaměřil NASA na neustálé hledání, jak se z jednoduchých molekul uhlíku vyvinou složitější molekuly a jakou roli mohou tyto sloučeniny hrát při vzniku života. Stratospherická observatoř pro infračervenou astronomii (SOFIA) a další observatoře na PAU nalezené v barevných Mlhovina Iris v severní souhvězdí Cepheus král.
Bavo Croiset z Leidenské univerzity v Nizozemsku a tým zjistili, že když jsou PAH v mlhovině zasaženy ultrafialovým zářením z její centrální hvězdy, vyvinou se na větší, komplexnější molekuly. Vědci předpokládají, že růst komplexních organických molekul, jako jsou PAH, je jedním z kroků vedoucích ke vzniku života.
Silné UV světlo z novorozené masivní hvězdy, jako je ta, která nastavuje žár Mlhoviny Iris, by podle současného pohledu mělo tendenci rozkládat velké organické molekuly na menší, než je budovat. Aby tuto myšlenku vyzkoušeli, chtěli vědci odhadnout velikost molekul na různých místech vzhledem k centrální hvězdě.
Tým Croisetu použil SOFIA k tomu, aby se dostal nad většinu vodní páry v atmosféře, aby mohl pozorovat mlhovinu v infračerveném světle, což je forma světla neviditelná pro naše oči, kterou detekujeme jako teplo. Nástroje SOFIA jsou citlivé na dvě infračervené vlnové délky, které jsou produkovány těmito konkrétními molekulami, které lze použít k odhadu jejich velikosti. Tým analyzoval snímky SOFIA v kombinaci s údaji dříve získanými Spitzerovým infračerveným kosmickým observatořem, Hubbleovým vesmírným dalekohledem a kanadsko-francouzsko-havajským dalekohledem na velkém ostrově Havaj.
Analýza ukazuje, že velikost molekul PAH v této mlhovině se liší podle umístění v jasném obrazci. Průměrná velikost molekul v centrální dutině mlhoviny obklopující mladou hvězdu je větší než na povrchu mraku na vnějším okraji dutiny. Také dostali překvapení: vyzařování hvězdy vedlo k čistému růstu počtu komplexních PAU, než k jejich destrukci na menší kousky.
V příspěvek publikován v astronomii a astrofyzice tým dospěl k závěru, že tato změna molekulové velikosti je způsobena jednak tím, že některé z nejmenších molekul jsou zničeny tvrdým polem ultrafialového záření hvězdy, a středními molekulami jsou ozářeny, takže se spojují do větších molekul.
Tolik začíná hvězdami. Nejen, že vytvářejí atomy uhlíku na základech biologie, ale zdálo by se, že je také pastýřují do složitějších forem. Opravdu, můžeme poděkovat našim šťastným hvězdám!
