Teleskop SOFIA terbang tinggi menerangi dari mana beberapa blok bangunan dasar untuk kehidupan mungkin berasal. Sebuah studi terbaru yang dipublikasikan pada The Astrophysical Journal: Letters dipimpin oleh para astronom dari University of Hawaii, termasuk kolaborator dari University of California Davis, Johns-Hopkins University, North Carolina Museum of Natural Sciences, Appalachian State University, dan beberapa mitra internasional (termasuk pendanaan dari NASA), melihat yang tersisa misteri dalam pembentukan planet: jalur kimia unsur belerang, dan implikasinya dan perannya dalam pembentukan planet dan kehidupan.
Nomor 16 pada tabel periodik, belerang adalah unsur paling umum kesepuluh di alam semesta. Belerang tidak hanya merupakan elemen pelacak yang terlibat dalam pembentukan butiran debu di sekitar bintang-bintang muda yang mengarah ke planet-planet, tetapi juga dicurigai sebagai blok bangunan yang diperlukan untuk kehidupan. Melihat distribusi belerang di Semesta juga bisa memberi kita wawasan tentang kisah bagaimana kehidupan primitif dimulai di Bumi.
Untuk penelitian tersebut, para peneliti mengamati apa yang dikenal sebagai objek bintang muda (YSO). Ini adalah bintang muda pada tahap sebelum mereka mulai melebur hidrogen, dan tertanam dalam awan molekul yang kaya debu dan gas. Objek spesifik yang ditargetkan dalam penelitian ini adalah MonR2 IRS3, sebuah protobintang yang runtuh di daerah pembentuk bintang Monoceros R2. Terletak di konstelasi Monoceros the Unicorn, (kadang-kadang juga dikenal sebagai Narwhal) MonR2 IRS3 adalah salah satu dari banyak YSO di wilayah tersebut, tempat penyimpanan debu dan gas protoplanet di sekeliling inti yang runtuh.
Setelah tahap YSO, gas telah menjadi bagian dari bintang, sistem planetnya, atau terpesona. Bintang kemudian mulai memadukan hidrogen menjadi helium, serta unsur-unsur yang lebih berat terlihat pada bintang yang lebih masif. Benda-benda bintang muda seperti MonR2 IRS3 dengan demikian merupakan laboratorium sempurna untuk menyelidiki kimia misterius yang terlibat dalam pembentukan planet dan molekul yang dibutuhkan untuk kehidupan.
Untuk penelitian ini, tim menggunakan SOFIA - Observatorium Stratosfera NASA untuk Astronomi Inframerah - sebuah pesawat Boeing 747SP yang dikonversi dengan teleskop inframerah 2,5 meter yang dipasang di belakang pintu geser dan bertujuan tegak lurus terhadap sumbu pesawat. SOFIA terbang tinggi sangat ideal untuk studi seperti itu, karena bisa jauh di atas sebagian besar uap air atmosfer bumi, yang menghalangi astronomi inframerah.
Tim menggunakan Spectrograph Echelon-Cross-Echelle resolusi tinggi ("EXES") yang dipasang pada teleskop SOFIA. Mon2 IRS3 telah diamati sebelumnya untuk studi tentang karbon monoksida (CO) menggunakan instrumen NIRSPEC pada teleskop Keck II besar yang berbasis di darat, dan pengamatan ini membantu menginformasikan penyelidikan SOFIA tentang sulfur dioksida (SO).2), molekul yang dianggap sebagai tempat penyimpanan belerang dalam sistem protoplanet. Sirius, bintang paling terang di langit, juga diamati untuk mengkalibrasi data. Pengamatan EXES memungkinkan pengamat untuk mengukur lebar garis spektral SO2 di daerah pembentuk bintang untuk pertama kalinya, serta mendapatkan wawasan tentang kelimpahan molekul ini sebagai reservoir belerang. Misalnya, garis sempit dari SO hangat2 gas menunjukkan sublimasi es melalui panas dari inti pembentuk, sementara garis lebar merupakan indikasi guncangan belerang dari butiran kecil. Studi ini menemukan batas bawah untuk SO2 melimpah, dan menentukan bahwa es yang disublimasikan dari hot core MonR2 IRS3 bisa menjadi sumber SO2 gas.
Mengikuti Sulfur
Pengamatan proses belerang dalam YSO menarik. Untuk pertama kalinya, tim mengamati pembentukan SO2 (sulfur dioksida) dalam hot core, yang menunjukkan bahwa mode pembentukan ini setidaknya seefisien goncangan. Lebih lanjut, proses ini mungkin penting dalam massa yang lebih rendah (mis., Lebih mirip dengan tata surya kita ketika terbentuk ~ 4,57 miliar tahun yang lalu) YSO, yang pengamatan di masa depan dapat membantu mengonfirmasi.
Pekerjaan di masa depan juga dapat membantu menetapkan kepentingan relatif dari reservoir sulfur primitif lainnya. Melihat hidrogen sulfida dalam YSO - yang dianggap sebagai penyumbang sulfur utama dalam tata surya primitif - menunjukkan bahwa pemanasan radiasi sederhana dan guncangan ringan paling tidak seefisien dalam pembentukan dan distribusi belerang, seperti yang sebelumnya dipikirkan dari guncangan kuat, guncangan kuat . Ini juga menunjukkan hubungan yang kuat antara reservoir belerang yang terlihat di tata surya kita sendiri di Comet 67 / P Churyumov-Gerasimenko, yang dieksplorasi oleh misi Rosetta dari Badan Antariksa Eropa dari 2014 hingga 2016.
"Pengamatan ini diambil dengan teleskop SOFIA adalah kunci menuju membuka beberapa rahasia reservoir molekul protoplanet," kata Dr. Rachel Smith (Museum Ilmu Pengetahuan Alam North Carolina / Appalachian State University) kepada Majalah Luar Angkasa. "Melalui koneksi antara set data yang berbeda untuk satu objek, kita akhirnya dapat membangun gambaran komprehensif tentang evolusi planet dan molekul yang dibutuhkan untuk kehidupan."
Apa selanjutnya untuk pengamatan baru? Untuk membantu mengkonfirmasi hipotesis untuk SO2 reservoir, pengamatan lanjutan dari es yang mengandung belerang diperlukan dari misi yang akan datang seperti James Webb Space Telescope yang diluncurkan pada tahun 2021, dan mungkin menggunakan misi WFIRST (Wide Field Infrared Space Telescope) yang menyala lagi, yang dihilangkan. dalam proposal anggaran TA TA 2020 NASA.
Dengan peluncuran teleskop baru dan perbaikan yang sudah ada, kita mungkin memasuki 'masa keemasan astronomi inframerah' di dekade mendatang, yang memungkinkan para astronom melacak elemen kembali ke primordialorigins mereka.
