Una vista a infrarossi del centro della nostra Galassia ripresa con il telescopio spaziale Spitzer. Migliaia di stelle che ci sono nascoste nella luce visibile dalla polvere interstellare sono viste qui. Il centro stesso della Galassia si trova nella macchia bianca al centro di questa immagine dove le stelle orbitano attorno a un buco nero di massa solare di 4 milioni. Le nuvole scure viste lungo la cresta che attraversa l'immagine rappresentano le concentrazioni più dense di polvere e gas nella nostra Galassia. Contengono grandi quantità di molecole organiche. Credito:Susan Stolovy, NASA
Abbiamo sviluppato un nuovo metodo per cercare i composti del carbonio nello spazio, simile alla ricerca di petrolio sulla Terra. Il nostro metodo è pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
Tra le stelle giacciono enormi quantità di gas e polvere interstellari, sparse in modo sottile in tutta la nostra galassia. La polvere può contenere composti di carbonio. Quando lo fa, la chiamiamo polvere interstellare carboniosa. Questo è un importante serbatoio per il materiale organico nello spazio. Il ciclo continuo di materiale tra le stelle e il gas nel mezzo interstellare nella nostra galassia porta alla consegna di molecole organiche ai sistemi planetari di nuova formazione.
Si ritiene che una speciale sottoclasse di molecole organiche chiamate molecole prebiotiche svolga un ruolo importante nella formazione della vita sulla Terra. Tali molecole prebiotiche sono probabilmente conservate nella polvere interstellare carboniosa che sono raccolte insieme nei planetesimi, in una fase iniziale della formazione planetaria. La composizione chimica in tali ambienti può determinare l'ospitalità del pianeta alla formazione della vita lì. Pertanto, è importante comprendere il ciclo di vita della polvere interstellare carboniosa per studiare ulteriormente questa possibilità.
Le molecole di idrocarburi, un sottogruppo di molecole organiche, possono esserci utili per questo scopo. Gli idrocarburi alifatici e aromatici, molecole contenenti catene e/o anelli di atomi di carbonio, costituiscono un'importante frazione del petrolio greggio sulla Terra, che si è formata sotto la crosta terrestre dai residui degli organismi viventi.
Gli idrocarburi alifatici presenti in alcune molecole di olio sono essenziali anche per gli organismi viventi. Sono di particolare interesse per gli studi sul mezzo interstellare in quanto producono caratteristiche significative nella porzione della regione dell'infrarosso dello spettro che gli astronomi possono quindi misurare con i telescopi a infrarossi.
In precedenza, abbiamo prodotto analoghi di laboratorio della polvere interstellare carboniosa imitando le condizioni del mezzo interstellare nel nostro laboratorio dell'Università del New South Wales in Australia. Abbiamo quindi misurato il coefficiente di assorbimento degli idrocarburi alifatici in questi analoghi della polvere interstellare e l'abbiamo combinato con i dati osservativi del telescopio UKIRT alle Hawaii. Abbiamo scoperto che c'è una grande quantità di materiale idrocarburico alifatico rinchiuso nella polvere dello spazio interstellare.
Ora, abbiamo implementato un nuovo metodo di osservazione per mappare la quantità di idrocarburo alifatico attraverso le linee di vista polverose al centro della nostra galassia e quindi applicato il metodo a un altro campo nel disco galattico. Le mappe risultanti hanno rivelato la distribuzione degli idrocarburi attraverso il mezzo interstellare. Abbiamo scoperto che almeno il 20% del carbonio cosmico è nascosto nella componente oleosa della polvere interstellare. Questo lo rende un importante serbatoio di materiale organico nel disco galattico.
Questo metodo potrebbe essere ulteriormente esteso con il James Webb Space Telescope nello spazio dove le caratteristiche possono essere misurate molto meglio che dal suolo, nonché ampliato per includere le caratteristiche di ghiaccio e silicato nella polvere oltre agli idrocarburi alifatici. C'è il potenziale per tracciare il ciclo del materiale organico nello spazio interstellare ora che siamo in grado di osservare oggetti che vanno dai dischi di formazione dei pianeti alle galassie lontane. Le future applicazioni del metodo potrebbero migliorare la nostra comprensione della distribuzione di materiale organico e prebiotico nella nostra galassia e in altre. + Esplora ulteriormente
