Среди задач, которые будут стоять перед новым космическим телескопом имени Джеймса Вебба, является исследование молекулярных облаков, протопланетных дисков молодых звезд в галактиках. Исследователи из NASA надеются разобраться в том, как при этих условиях формируется важный элемент жизни.
Ожидается, что с помощью этого мощного инструмента мы наконец узнаем, как внутри этих облаков взаимодействуют между собой молекулы воды, диоксида углерода и других веществ, и как они образуют сложные соединения.
Космические молекулярные облака часто остаются вне нашего внимания, особенно, когда на борту мощной ракеты настоящее запускают красный родстер Tesla. А вот сами ученые этими объектами интересуются уже давно. И дело даже не в том, что эти гигантские скопления газа и пыли является тем местом, где рождаются звезды. Возможно, жизнь как она есть, или хотя сложные органические молекулы начинают свой путь именно здесь.
Молекулярные облака достаточно плотные образования. Не столь плотные, как вода в океане, но крошечные твердые частицы, которые мы называем пылью, задерживают жесткое ультрафиолетовое излучение достаточно эффективно для того, чтобы сложные молекулы внутри этих облаков не распадались.
Так молекулы водорода, встречаясь с молекулами кислорода образуют воду, молекулы углерода, встречаясь с кислородом, образуют углекислый газ. А когда эти молекулы взаимодействуют между собой, возникает вероятность, что образуется органическая молекула. Процесс протекает миллионы лет, а частицы пыли работают как центры кристаллизации, вокруг которых постепенно формируются “снежные хлопья” с замерзшей воды, диоксида углерода, метана и другой органики.
Все это – достаточно сложный процесс и о том, как далеко он заходит, мы очень приблизительное представление. Это объясняется точностью наших измерений, которая до недавнего времени оставалась чрезвычайно низкой. Вполне возможно, что именно в этих молекулярных облаках впервые возникают гиперциклов – Автокаталитические циклы химических реакций, что, как полагают, могут быть начальным звеном биологической эволюции.
И вот появляется телескоп имени Джеймса Вебба. Его запуска ждут с 2007 года, потому что он должен стать мощным инструментом, который работает в инфракрасном диапазоне. И дело здесь не только в огромном зеркале, диаметром в 6,5 метров, что впервые будет работать там, где ему не будет мешать атмосфера Земли.
Телескоп Джеймса Вебба – это еще и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона и прибор для работы в среднем инфракрасном диапазоне. Когда телескоп начнет работать, эти приборы будут давать результаты в шесть раз точнее, чем любой аналогичный устройство, которое мы имеем сейчас.
Все, что мы знаем о материале, из которого состоят объекты в далеком космосе, мы узнали с помощью спектроскопии. И газопылевые облака в этом плане интересны тем, что мы их видим благодаря свету звезд, которые находятся поблизости. Поэтому, наблюдая спектры таких облаков, мы видим “отпечатки пальцев” веществ на самых звездах на вещества в облаках.
А регионы звездообразования интересны тем, что кроме звезд и пыли с газом в них могут присутствовать «снежки» будущих планет. Ранее, для того, чтобы различить такие детали, нам не хватало точности измерений. Но и тогда, когда начнет работу новый телескоп, мы не будем уверены в том, как правильно «расшифровывать» поток данных от его спектрографа. Поэтому, возможно, понадобятся новые эксперименты на Земле, для того, чтобы понять, как «снежинки» сложной формы и химического состава влияют на формирование спектра.
Поиск воды в космосе с помощью телескопа Джеймса Вебба может вылиться в один из важнейших исследований следующего десятилетия. Вполне возможно, что эта якобы вполне астрономическая задача, поможет найти ответ на вопрос о том, с чего началась жизнь на Земле.
