Kuchyne sú miestom, kde vytvárame. Od drobky po kukuricu na klase sa to stáva tu. Ak ste ako ja, občas ste nechali morčacie mäso príliš dlho v peci alebo spálili grilované kurča. Keď sa mäso zhorí, medzi pachy, ktoré vás informujú o zlých správach, patria ploché molekuly pozostávajúce z atómov uhlíka usporiadaných do voštinového vzoru nazývaného PAH alebo polycyklické aromatické uhľovodíky.
PAH tvoria asi 10% uhlíka vo vesmíre a nachádzajú sa nielen vo vašej kuchyni, ale aj vo vesmíre, kde boli objavené v roku 1998. Dokonca aj kométy a meteority obsahujú PAH. Z obrázku vidíte, že sú tvorené niekoľkými až mnohými navzájom prepojenými kruhmi atómov uhlíka usporiadanými rôznymi spôsobmi, aby sa vytvorili rôzne zlúčeniny. Čím viac krúžkov, tým zložitejšia molekula, ale základný vzorec je rovnaký pre všetkých.
Celý život na Zemi je založený na uhlíku. Rýchly pohľad na ľudské telo ukazuje, že 18,5% z toho je vyrobených iba z tohto prvku. Prečo je uhlík tak zásadný? Pretože je schopný viazať sa na seba a na množstvo iných atómov rôznymi spôsobmi, čím vytvára veľa komplexných molekúl, ktoré umožňujú živým organizmom vykonávať mnoho funkcií. PAU bohaté na uhlík sa mohli dokonca podieľať na vývoji života, pretože prichádzajú v mnohých podobách s potenciálne mnohými funkciami. Jeden z nich mohol byť podporovať tvorbu RNA (partner DNA „životnej molekuly“).
Medzinárodný tím vedcov zameral NASA v snahe zistiť, ako sa jednoduché uhlíkové molekuly vyvíjajú na zložitejšie molekuly a akú úlohu by tieto zlúčeniny mohli zohrávať pri vzniku života. Stratosférické observatórium pre infračervenú astronómiu (SOFIA) a ďalšie observatóriá týkajúce sa PAU, ktoré sa nachádzajú vo farebných farbách Mlhovina Iris v severnej konštelácii kráľ Cefeus.
Bavo Croiset z Leidenskej univerzity v Holandsku a tím zistili, že keď sú PAU v hmlovine zasiahnuté ultrafialovým žiarením od svojej centrálnej hviezdy, vyvíjajú sa na väčšie, komplexnejšie molekuly. Vedci predpokladajú, že rast komplexných organických molekúl, ako sú PAH, je jedným z krokov vedúcich k vzniku života.
Silné UV svetlo novonarodenej masívnej hviezdy, ako je tá, ktorá určuje žiarenie hmloviny Iris, by podľa súčasného pohľadu malo tendenciu skôr rozdeľovať veľké organické molekuly na menšie, ako ich budovať. Na vyskúšanie tejto myšlienky chceli vedci odhadnúť veľkosť molekúl na rôznych miestach vzhľadom na centrálnu hviezdu.
Tím spoločnosti Croiset použil SOFIA na to, aby sa dostal nad väčšinu vodnej pary v atmosfére, aby mohol pozorovať hmlovinu v infračervenom svetle, čo je forma svetla neviditeľná pre naše oči, ktorú zistíme ako teplo. Nástroje SOFIA sú citlivé na dve infračervené vlnové dĺžky, ktoré produkujú tieto konkrétne molekuly, ktoré je možné použiť na odhad ich veľkosti. Tím analyzoval snímky SOFIA v kombinácii s údajmi, ktoré predtým získal vesmírny observatórium Spitzer, Hubbleov vesmírny teleskop a Kanada-Francúzsko-Havajský ďalekohľad na Veľkom ostrove Havaj.
Analýza ukazuje, že veľkosť molekúl PAH v tejto hmlovine sa mení podľa umiestnenia v jasnom obrazci. Priemerná veľkosť molekúl v centrálnej dutine hmloviny obklopujúcej mladú hviezdu je väčšia ako na povrchu mraku pri vonkajšom okraji dutiny. Prekvapili tiež: žiarenie z hviezdy malo za následok čistý rast počtu komplexných PAU, než ich zničenie na menšie kúsky.
V publikovaný príspevok v astronómii a astrofyzike tím dospel k záveru, že táto zmena molekulárnej veľkosti je spôsobená tak, že niektoré z najmenších molekúl boli zničené drsným ultrafialovým žiarením poľa hviezdy, a stredne veľké molekuly boli ožarované, takže sa spojili do väčších molekúl.
Toľko začína hviezdami. Vytvárajú nielen atómy uhlíka na základoch biológie, ale zdá sa, že ich tiež pastierajú do zložitejších foriem. Naozaj môžeme poďakovať našim šťastným hviezdam!
