Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) TW Hydrae öncül gezegen diskinde organik molekül metil alkol (metanol) izine rastladı. Bu genç bir gezegen oluşum diskinde bu tür bir bileşiğe ilişkin tespit oldu. Metanol tartışmasız bir şekilde bir buzul bir formdan oluşan disklerde şimdiye kadar keşfedilmiş olan tek karmaşık organik moleküldür. Tespit edilmesi gökbilimcilerin gezegen sistemlerini oluşumu sırasında gerçekleşen kimyasal süreçleri anlayabilmeleri açısından önemli olup bu da sonuç olarak yaşam için gerekli olan bileşenlerin oluşumuna gitmektedir.
Bununla birlikte, metanolün kendisi temel prebiyotik öneme sahip olan daha karmaşık türler için bir yapı taşıdır, örneğin amino asit bileşikleri gibi. Sonuç olarak, metanol yaşam için gerekli olan zengin organik kimyanın ortaya çıkması için önemli bir role sahiptir.
Çalışmanın baş yazarı Catherine Walsh şu açıklamaları yapıyor: “Bir öncül-gezegen diskinde metanolü bulmak ALMA’nın disklerdeki karmaşık organik buz rezervlerini tespit etmedeki eşsiz yeteneğini göstermiş oluyor, bu sayede, ilk kez, zamanda geriye giderek Güneş-benzeri genç bir yıldızın etrafında oluşmakta olan bir gezegenin karmaşık kimyasının kökenine bakabiliyoruz.”
Öncül-gezegen disklerinde gaz halinde bulunan metanolün astrokimyada oldukça önemli bir yeri var. Uzayda keşfedilen diğer türler sadece gaz-fazı kimyası ile oluşurken, ya da hem gaz hem de katı-hal birleşimi ile meydana gelirken, metanol sadece buz halindeki toz taneciklerinin yüzeyinde gerçekleşen reaksiyonlarla oluşan bir karmaşık organik bileşiktir.
ALMA’nın keskin görüşü sayesinde gökbilimciler aynı zamanda TW Hydrae diskindeki metanol gazının dağılımını da görüntüledi. Halka-benzeri bir yapıyı keşfetmelerinin yanı sıra merkezi yıldıza yakın bir yerden kayda değer bir gaz salınımı olduğunu da gözlediler [1].
Gaz halindeki metanolün dağılım bilgisiyle birlikte gözlenmiş olması, diskin buzlu taneciklerinde oluşarak sonradan gaz halinde salındığı anlamına geliyor. Bu ilk gözlemler metanolün buz-gaz geçişi [2] ile ilgili bilmeceyi ortaya çıkarmaya yardım edebileceği gibi, astrofiziksel ortamlardaki kimyasal süreçlerin de genel olarak anlaşılmasını sağlayacaktır [3].
Çalışmanın eş-yazarı Ryan A. Loomis şunları ekliyor: “Diskte gaz halinde bulunan metanolün varlığı yıldız ve gezegen oluşum sürecinin erken dönemlerindeki zengin organik süreçlerin tartışmasız bir göstergesidir. Bu sonuçların oldukça genç gezegen sistemlerindeki organik maddelerin nasıl bir araya geldiği hakkındaki bilgilerimize etkisi büyük olacak.”
Soğuk gaz-fazındaki metanolün bir öncül-gezegen diskindeki bu başarılı ilk tespiti, disklerdeki buzlu kimyanın oluşumunun artık keşfedilebileceği, bunun da gezegen oluşum bölgelerindeki karmaşık organik kimyanın gelecekteki tespitlerinin önünü açacağı anlamına geliyor. Yaşam-içeren ötegezegen avında gökbilimcilerin artık güçlü bir yeni araca erişimleri var.
Notlar
[1] 30 ila 100 astronomi birimi (au) arasındaki metanol halkası ALMA ile elde edilen gözlemsel metanol verilerindeki düzeni oluşturmaktadır. Tespit edilen yapıya göre öne çıkan görüş diskteki buz rezervi öncelikle gazdan ayrılarak yıldıza doğru sürüklenen, 50 au’ya kadar olan iç kısımdaki daha büyük (milimetre-boyutlarına kadar) toz taneciklerinde barındırılmaktadır.
[2] Bu çalışmada ısısal salmadan (süblimleşme sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda metanol salınımı) ziyade, ekip olarak diğer mekanizmalar desteklendi ve tartışıldı, bunlar arasında mor-ötesi fotonlarla ortaya çıkan ışıkla-salınım ve reaktif salınım bulunuyor. Daha ayrıntılı ALMA gözlemleri bu görüşlerden birini öne çıkarmaya yardımcı olacaktır.
[3] Diskin orta-düzlemindeki kimyasal türlerin bileşimindeki radyal (dikey) değişim, ve özellikle buz-çizgisinin konumu oluşmakta olan gezegenlerin kimyasını anlamak için kritik önemdedir. Buz-çizgisi özel bir uçucu kimyasal türün toz tanecikleri üzerinde donduğu sınırın ötesine işaret etmektedir. Diskin daha soğuk dış kısımlarında metanolün tespit edilmesi, süblimleşme sıcaklığının altında – ısısal salmayı tetiklemek için gerekli olan – sıcaklıklarda taneciklerden kaçabildiğini göstermektedir.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
