Na podstawie danych z obserwatorium kosmicznego Herschela Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), największego teleskopu astronomicznego, jaki kiedykolwiek dotąd został uruchomiony, zespół Herschel Oxygen Project był w stanie dojrzeć molekuły tlenu w pobliskim Kompleksie Oriona, w którym formują się gwiazdy.
Wcześniejsze badania wykazały już istnienie atomowego tlenu w cząsteczkach w ciepłych regionach kosmosu, jednak nigdy jeszcze nie udało się go wykazać w formie molekularnej, czyli w dwóch związanych ze sobą atomach tlenu.
Gdzie ten cały tlen?
Jednak zaobserwowana ilość atomowego tlenu była znacznie mniejsza od oczekiwanej przez naukowców. Pojawiło się zatem pytanie, gdzie ukrywa się cały tlen z zimnych chmur? Próbując wyjaśnić niższe od oczekiwanego stężenie tlenu, astronomowie zasugerowali, że atomy tlenu mogą przymarzać do drobnych ziaren pyłu unoszących się w kosmosie i być przekształcane na lód wodny, który skutecznie je ukrywa. Jeżeli taka hipoteza byłaby prawdziwa, lód powinien parować w cieplejszych regionach kosmosu, zamieniając wodę w gaz i umożliwiając powstawanie i pokazanie się tlenu molekularnego.
Aby to sprawdzić, zespół wykorzystał instrument heterodynowy dla dalekiej podczerwieni (HIFI) Herschela, obierając za cel Oriona, gdzie wedle założeń naukowców otaczający gaz i pył ogrzewa się podczas tworzenia się gwiazd. Dzięki wykorzystaniu trzech częstotliwości podczerwieni instrumentu zespół Herschel Oxygen Project odniósł sukces. Naukowcy odkryli tam jedną molekułę tlenu na każdy milion molekuł wodoru.
- To wyjaśnia, dlaczego część tlenu może się ukrywać. Niemniej nie znaleźliśmy dużych ilości i nadal nie rozumiemy, co takiego szczególnego mają miejsca, gdzie go znajdujemy. Wszechświat nadal kryje przed nami wiele sekretów - mówił Paul Goldsmith, naczelny autor raportu z badań.
Tlen we wszystkich swoich postaciach jest trzecim najpowszechniej występującym pierwiastkiem we wszechświecie i głównym składnikiem naszej planety. Znajduje się w atmosferze, oceanach i skałach i ma decydujące znaczenie dla życia jako takiego, ponieważ wdychamy jego molekularną postać. Niemniej jego funkcjonowanie w kosmosie pozostaje owiane tajemnicą.
Chociaż poczynione zostały przełomowe kroki w poszukiwaniu tlenu, proces ten niewątpliwie będzie kontynuowany. - Dzięki obserwatorium Herschela dysponujemy obecnie niepodważalnym dowodem na istnienie molekularnego tlenu w kosmosie. Nadal pozostaje wiele otwartych kwestii, ale większe możliwości obserwatorium Herschela pozwolą nam zająć się tymi zagadkami - mówił Göran Pilbratt, współautor raportu z badań i naukowiec pracujący nad projektem Herschel z ramienia ESA.
Obserwatorium Herschela zostało wystrzelone 14 maja 2009 r. na rakiecie Ariane 5 ECA z europejskiego kosmodromu w Kourou, w Gujanie Francuskiej razem z sondą Planck ESA. Zaprojektowano je do wykonywania rutynowych operacji naukowych przez minimum trzy lata. Misja zakończy się, kiedy hel wykorzystywany do chłodzenia płaszczyzny ogniskowej instrumentów naukowych wyczerpie się, co zgodnie z przewidywaniami ma nastąpić pod koniec 2012 r. lub na wiosnę 2013 r. Obserwatoria kosmiczne są niezbędne z tego prostego powodu, że atmosfera Ziemi blokuje większość fal podczerwonych, uniemożliwiając oglądanie gwiazd z Ziemi.
Źródło: cordis.europa.eu; esa.int
