Kjøkken er der vi skaper. Fra krumkake til korn på kobben, skjer det her. Hvis du er som meg, har du tidvis lagt en kalkun for lenge i ovnen eller forkullet den grillede kyllingen. Når kjøtt blir brent, blant flater som informerer nesen om den dårlige nyheten, er flate molekyler bestående av karbonatomer anordnet i et bikakemønster kalt PAHs eller polysykliske aromatiske hydrokarboner.
PAH-er utgjør omtrent 10% av karbonet i universet og finnes ikke bare på kjøkkenet ditt, men også i det ytre rom, hvor de ble oppdaget i 1998. Til og med kometer og meteoritter inneholder PAH-er. Fra illustrasjonen kan du se at de er sammensatt av flere til mange sammenkoblede ringer med karbonatomer arrangert på forskjellige måter for å lage forskjellige forbindelser. Jo flere ringer, jo mer komplekst er molekylet, men det underliggende mønsteret er det samme for alle.
Alt liv på jorden er basert på karbon. En rask titt på menneskekroppen avslører at 18,5% av den er laget av det elementet alene. Hvorfor er karbon så viktig? Fordi det er i stand til å binde seg til seg selv og en rekke andre atomer på forskjellige måter for å lage mange komplekse molekyler som lar levende organismer utføre mange funksjoner. Karbonrike PAH-er kan til og med ha vært involvert i utviklingen av livet siden de kommer i mange former med potensielt mange funksjoner. En av de kan ha vært oppmuntre til dannelse av RNA (partner til "livsmolekylet" DNA).
I den fortsatte søken etter å lære hvordan enkle karbonmolekyler utvikler seg til mer komplekse og hvilken rolle disse forbindelsene kan spille i livets opprinnelse, har et internasjonalt team av forskere fokusert NASAs Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) og andre observatorier på PAH-er funnet i det fargerike Iris Nebula i den nordlige stjernebildet Kongen Kepheus.
Bavo Croiset fra Leiden University i Nederland og teamet slo fast at når PAH-er i tåken blir rammet av ultrafiolett stråling fra dens sentrale stjerne, utvikler de seg til større, mer komplekse molekyler. Forskere antar at veksten av komplekse organiske molekyler som PAH er et av trinnene som fører til livets oppkomst.
Sterkt UV-lys fra en nyfødt massiv stjerne som den som setter Iris Nebula aglow ville ha en tendens til å bryte ned store organiske molekyler til mindre, snarere enn å bygge dem opp, i henhold til dagens syn. For å teste denne ideen, ønsket forskere å estimere størrelsen på molekylene på forskjellige steder i forhold til den sentrale stjernen.
Croisets team brukte SOFIA for å komme over det meste av vanndamp i atmosfæren, slik at han kunne observere tåken i infrarødt lys, en form for lys usynlig for øynene våre som vi oppdager som varme. SOFIAs instrumenter er følsomme for to infrarøde bølgelengder som produseres av disse spesielle molekylene, som kan brukes til å estimere størrelsen. Teamet analyserte SOFIA-bildene i kombinasjon med data som tidligere ble innhentet av Spitzer-infrarøde romobservatorium, Hubble-romteleskopet og Canada-Frankrike-Hawaii-teleskopet på Big Island of Hawaii.
Analysen indikerer at størrelsen på PAH-molekylene i denne tåken varierer etter sted i et klart mønster. Den gjennomsnittlige størrelsen på molekylene i nebulens sentrale hulrom som omgir den unge stjernen, er større enn på overflaten av skyen i ytterkanten av hulrommet. De fikk også en overraskelse: stråling fra stjernen resulterte i netto vekst i antall komplekse PAH-er i stedet for ødeleggelse i mindre biter.
I en papir publisert innen astronomi og astrofysikk, konkluderte teamet med at denne molekylstørrelsesvariasjonen skyldes både at noen av de minste molekylene ble ødelagt av det harde ultrafiolette strålingsfeltet til stjernen, og at mellomstore molekyler blir bestrålt slik at de kombineres til større molekyler.
Så mye starter med stjerner. Ikke bare skaper de karbonatomene som grunnlag for biologien, men det ser ut til at de gjeter dem til mer komplekse former. Vi kan virkelig takke våre heldige stjerner!
