Η μεγαλύτερη εικόνα που έχει ληφθεί ποτέ με το τηλεσκόπιο Atacama Large Millimeter Array στη Χιλή αποκάλυψε τη «κρυμμένη» χημεία στην καρδιά του γαλαξία μας.
Η τεράστια αυτή εικόνα καταγράφει 650 έτη φωτός από την Κεντρική Μοριακή Ζώνη, μία από τις πιο ακραίων συνθηκών περιοχές ολόκληρου του γαλαξία. Η πυκνοκατοικημένη αυτή περιοχή, που βρίσκεται περίπου 28,000 έτη φωτός από τη Γη, αποτελεί μια τεράστια δεξαμενή στροβιλιζόμενης ύλης και άστρων και περιέχει σχεδόν το 80% του πυκνού αερίου του γαλαξία μας.
Η έρευνα με την ονομασία ALMA CMZ Exploratory Survey και ακρωνύμιο ACES προσφέρει στους επιστήμονες μια άνευ προηγουμένου ματιά στις πολύπλοκες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα εκεί. Οι ερευνητές εντόπισαν πληθώρα διαφορετικών μορίων, από απλές χημικές ενώσεις όπως το μονοξείδιο του πυριτίου μέχρι πιο σύνθετες οργανικές ενώσεις όπως η μεθανόλη, η ακετόνη και η αιθανόλη.
«Ένα από τα πιο συναρπαστικά στοιχεία είναι η πλούσια χημεία που ανιχνεύθηκε. Καταγράφονται δεκάδες διαφορετικά μόρια, μεταξύ των οποίων και σύνθετα οργανικά μόρια που περιέχουν άνθρακα, το ίδιο στοιχείο που αποτελεί τη βάση της ζωής στη Γη. Μέσα από το ACES, οι επιστήμονες μαθαίνουν περισσότερα για το πώς μπορούν να προκύψουν στο σύμπαν τα συστατικά για πλανήτες και ενδεχομένως για την ίδια τη ζωή» αναφέρει η Δρ. Άσλεϊ Μπαρνς από το Νότιο Ευρωπαϊκό Αστεροσκοπείο συν συγγραφέας της μελέτης.
Το μωσαϊκό
Στην καρδιά του γαλαξία μας βρίσκεται η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα Τοξότης Α*, με μάζα περίπου τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Η έντονη βαρυτική έλξη και η ακτινοβολία που παράγει δημιουργούν πυκνές και ταραχώδεις συνθήκες που δεν συναντώνται πουθενά αλλού στο γαλαξία.
Αν και η περιοχή καλύπτεται από σκόνη, το ALMA μπορεί να απεικονίσει το ψυχρό αέριο της Κεντρικής Μοριακής Ζώνης, δηλαδή την πρώτη ύλη από την οποία γεννιούνται τα άστρα. Ενώνοντας δεκάδες επιμέρους εικόνες σε ένα μωσαϊκό, οι ερευνητές δημιούργησαν μια εξαιρετικά λεπτομερή απεικόνιση της περιοχής. Από τη Γη η εικόνα αυτή θα κάλυπτε στον ουρανό έκταση ίση με τρεις πανσελήνους στη σειρά.
Η έρευνα δείχνει ότι οι ακραίες συνθήκες στον γαλαξιακό πυρήνα επιτρέπουν τον σχηματισμό μεγαλύτερων και πιο πολύπλοκων μορίων σε σύγκριση με εκείνα που βρίσκονται σε νέφη αερίου κοντά στη Γη. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ορισμένα από αυτά τα μόρια θα μπορούσαν να αποτελούν πρόδρομες μορφές αμινοξέων, των βασικών δομικών στοιχείων των πρωτεϊνών που υπάρχουν σε όλες τις μορφές ζωής.
Η παρακολούθηση της κίνησης των μορίων βοηθά επίσης τους αστρονόμους να κατανοήσουν τις δυναμικές διεργασίες που εξελίσσονται στον πυρήνα. Χαρτογραφώντας αυτούς τους μοριακούς ιχνηθέτες, το ACES αποκαλύπτει ροές, αναταράξεις και χημικές διεργασίες από τη μεγάλη κλίμακα του γαλαξιακού κέντρου μέχρι τα επιμέρους συμπυκνώματα αερίου όπου μπορεί κάποτε να σχηματιστεί ένα άστρο.
Τα ποτάμια
Η εικόνα αποκαλύπτει ένα τεράστιο δίκτυο μακρόστενων νηματοειδών δομών αερίου που εκτείνονται σε εκατοντάδες έτη φωτός. Παρατηρούνται επίσης πυκνά νέφη όπου γεννιούνται νέα άστρα, καθώς και τεράστιες κοιλότητες και φυσαλίδες που έχουν διαμορφωθεί από ισχυρές αστρικές εκρήξεις.
Οι ερευνητές θεωρούν ότι τα νημάτια αυτά λειτουργούν σαν ποτάμια αερίου, διοχετεύοντας υλικό προς τα πιο πυκνά νέφη όπου μπορούν να αναπτυχθούν άστρα. Ο συν συγγραφέας Δρ Ντάνιελ Γουόκερ από το University of Manchester ανέφερε ότι τέτοιες δομές είχαν παρατηρηθεί στο παρελθόν σε μεμονωμένες περιοχές, όμως το ACES δείχνει ότι είναι ευρέως διαδεδομένες. Η προέλευσή τους παραμένει αβέβαιη και ενδέχεται να σχετίζεται με μαγνητικά πεδία, μεγάλες ροές αερίου ή δυναμικές διεργασίες που δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί.
Ο επικεφαλής της έρευνας, καθηγητής Στίβεν Λόνγκμορ από το Πανεπιστήμιο Τζον Μουρς στο Λίβερπουλ τόνισε ότι πρόκειται για το καλύτερο «εργαστήριο» που διαθέτουμε για να κατανοήσουμε πώς σχηματίστηκαν ο Ήλιος και το ηλιακό μας σύστημα. Όταν το ηλιακό σύστημα δημιουργήθηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, οι συνθήκες στο σύμπαν ήταν πολύ πιο ακραίες από αυτές που επικρατούν σήμερα κοντά στη Γη.
Η Κεντρική Μοριακή Ζώνη είναι η πλησιέστερη περιοχή στη Γη με συνθήκες παρόμοιες με εκείνες του πρώιμου Σύμπαντος. Επειδή βρίσκεται σχετικά κοντά οι επιστήμονες μπορούν να παρατηρούν με εξαιρετική λεπτομέρεια τα άστρα και τους πλανήτες που σχηματίζονται εκεί σήμερα και έτσι να κατανοούν καλύτερα και τη δική μας κοσμική προέλευση.