Entdeckung: kosmischer Staub enthält organischen Substanz von Sternen

Diese Geschichte wurde um 1:28 Uhr EDT aktualisiert.

Ein neuer Blick auf den interstellaren Staub durchdringt das Universum Hinweise der organischen Substanz offenbart hat, die natürlich von Stars erstellt werden könnte, sagen Wissenschaftler.

Forscher an der University of Hong Kong Stars in verschiedenen Entwicklungsphasen beobachtet und festgestellt, dass sie in der Lage, komplexe organische Verbindungen zu produzieren und werfen Sie sie in den Raum, die Regionen zwischen den Sternen zu füllen. Die Verbindungen sind so komplex, dass ihre chemischen Strukturen die Zusammensetzung der Kohle ähneln und Erdöl, Erstautor der Studie Sun Kwok, von der University of Hong Kong, sagte.

Solcher chemischer Komplexität wurde gedacht, um nur von lebenden Organismen entstehen, aber die Ergebnisse der neuen Studie zeigen, dass diese organischen Verbindungen im Raum erstellt werden können, auch wenn keine Lebensformen vorhanden sind. In der Tat konnten solche komplexen Organics natürlich von Stars und in einem rasanten Tempo produziert werden.

"Was mich am meisten beeindruckt ist, dass komplexe organische Stoffe leicht von Sternen gebildet werden, sie sind überall in unserer eigenen Galaxie und in anderen Galaxien", sagte Kwok SPACE.com in einem e-Mail-Interview. "Die Natur ist viel klüger, als wir uns vorgestellt hatten."

Die Ergebnisse der neuen Studie wurden online veröffentlicht heute (Okt. 26) von der Zeitschrift Nature.

Der Kosmos im Infrarotbereich Scannen

Kwok und sein Kollege Yong Zhang, studierte an der University of Hong Kong, auch eine Reihe von bekannten, aber geheimnisvoll Infrarot-Emissionen im interstellaren Raum, Sterne und Galaxien gefunden. Diese Phänomene, die kollektiv Unidentified Infrared Emission (UIP) Merkmale genannt werden, sind seit 30 Jahren bekannt, aber die genaue Quelle der Emissionen nicht festgenagelt, und bleibt eine breite Annahme.

"In der Astronomie-Community hat wurde allgemein davon aus, dass die UIP-Features emittierten [polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe oder PAH] Moleküle, die sind einfach, rein aromatischen, Moleküle von Kohlenstoff und Wasserstoff, sind", sagte Kwok. "Unser Papier schlägt vor, dass die PAH-Hypothese nicht korrekt ist." [Spektakuläre Fotos von Nebel im Deep Space]

Kwok und Zhang analysiert Daten aus der Europäischen Weltraumorganisation Infrared Space Observatory und Spitzer-Weltraumteleskop der NASA zeigen, dass die nicht identifizierten Infrarot-Emission-Funktionen nicht von PAH Moleküle emittiert werden, weil die Emissionen chemische Strukturen haben, die sehr viel komplexer sind.

"Ich dies jahrelang vermutet haben," sagte Kwok. "Jetzt wir denken haben wir den Beweis."

Die Forscher beobachteten Sterne in verschiedenen Phasen der Sternentwicklung – erste, Medium-massearme Sterne, dann Sterne in der protoplanetare Nebel Phase, die eine kurzlebige Episode während eines Sterns rapid Evolution ist, und schließlich die Hauptrolle in der planetarischen Nebel-Phase, die durch eine expandierende Hülle von ionisiertem Gas auszeichnet, die durch bestimmte Arten von Sternen spät in ihrem Leben ausgeworfen wird.

Kwok und seine Kollegen festgestellt, dass Merkmale der unbekannten Infrarot-Emission Features nicht in zu Medium-massearme Sterne nachgewiesen werden konnte. Aber die Astronomen festgestellt, dass die Emissionen in Sternen in der protoplanetare Nebel Bühne erscheinen begann und wuchs stärker als die Stars der planetarischen Nebel Phase gereift.

"Wir wissen daher, dass diese Organics in der zirkumstellaren stellaren Umgebung unternommen werden", sagte Kwok.

Weitere Überraschungen

Eine weitere überraschende fanden war wie schnell Sterne komplexe organische Verbindungen generieren und Auswerfen der staubigen Materials in ihrer Umgebung.

"Da wir dynamische und evolutionäre Alter dieser Objekte (dynamische Alter ist wie schnell der Nebel auflösen wird und evolutionäre Alter ist, wie schnell die Star entwickelt) wissen, können wir Beschränkungen der chemischen Zeitskalen stellen" Kwok sagte. "Da die dynamische Entwicklung/Alter des Ordens Jahrtausende hinweg sind, empfiehlt das Erscheinungsbild der spektralen Eigenschaften die organischen Verbindungen auf Zeitskalen kürzer als Tausenden von Jahren hergestellt werden."

Die Forscher auch Emissionen von explodierenden Sternen studiert und festgestellt, dass diese dynamische kosmische Ereignisse noch schneller Staub produziert.

"ihre Spektren aus einem reinen Gas-Spektrum eine Staub-Spektrum in einer Angelegenheit von Tagen oder Wochen verändert", sagte Kwok. "Das plötzliche Auftauchen der Features legt nahe, dass organische Staub extrem schnell erfolgen kann."

Aber die Ergebnisse werfen einen Schraubenschlüssel in bestehenden Theorien, die postulieren, dass Sterne solche komplexen organischen Verbindungen in der Umwelt in der Nähe von Vakuum des Raumes erzeugen können.

"Theoretisch ist es sehr schwierig, wegen der sehr niedrigen Dichte der zirkumstellaren Umwelt verstehen", sagte Kwok. "Aber, Beobachtungen, gibt es keinen Zweifel daran wie wir diese spektralen Eigenschaften erscheinen und auf sehr kurzen Zeitskalen ändern sehen. Dies bedeutet, dass diese organische Feststoffe direkt aus der Gasphase kondensiert sind."

Sternenstaub und des frühen Sonnensystems

Die Wissenschaftler fanden auch, dass die chemische Struktur von organischen Sternenstaub ähnlich komplexe organische Stoffe in Meteoriten gefunden. Da Meteoriten aus Raum Felsen, die Reste des frühen Sonnensystems sind stammen, zufolge die Ergebnisse der Studie Stars des frühen Sonnensystems mit organischen Verbindungen, bereichert haben könnte, sagte Kwok.

"Es ist durchaus möglich, dass die organischen in Meteoriten Reste von Sternenstaub in der solaren Nebel sind", erklärte er. "Der Sternenstaub [war] durch die nahe gelegenen planetarischer Nebel [s] ausgeworfen und überlebte die Reise quer durch die Galaxis."

Früh in der Erdgeschichte Bildung war der Planet in einem Regen von Meteoriten und Kometen während einer Periode bekannt als Late Heavy Bombardement pummeled. Da die organischen Verbindungen in Meteoriten ähnlich wie in stellaren Staub gefunden wurde sind, zeigen die Ergebnisse der neuen Studie, dass die Flut von Meteoriten, die auf die Erde während der späten schweren Bombardierung fiel Bio Sternenstaub durchgeführt haben könnte.

Während es zu früh sein kann, um festzustellen, ob diese organischen Verbindungen eine Initialzündung für die Entwicklung des Lebens auf der Erde Rolle, ist es sicherlich eine Möglichkeit, Kwok sagte. [Extremophilen: weltweit verrücktesten Leben]

"Wenn dies der Fall ist, Leben auf der Erde gehabt haben eine einfachere Zeit erste Schritte wie diese Organics als Grundzutaten für das Leben dienen kann," sagte er.

Weitere Forschung auf diesem Gebiet wird notwendig sein, und Kwok beabsichtigt weiterhin zusätzliche Infrarotbeobachtungen besser Stift nach unten die chemische Struktur von organischen Sternenstaub zu analysieren. Er ist auch Interesse an einem Studium mehr darüber, wie und warum Sterne in der Lage sind, komplexe organische Stoffe produzieren so schnell, wie sie erscheinen.

"Kohle und Kerogen sind Produkte des Lebens und es dauerte eine lange Zeit für sie zu bilden", sagte Kwok. "Wie Sterne machen solche komplizierte organische Stoffe unter scheinbar ungünstigen Bedingungen und [dafür] so schnell?"

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, Schwester Website zu LiveScience. Sie können SPACE.com Personalverfasser Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow . SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter folgen @Spacedotcom und auf Facebook.