Nov uspeh slovenskih znanstvenikov: z objavo članka v prestižni reviji razlagajo nerešeno uganko

Slovenski znanstveniki se znova lahko pohvalijo z velikim dosežkom. 15. avgusta je bil namreč v prestižni znanstveni reviji Science objavljen članek z naslovom Pseudo three-dimensional maps of the diffuse interstellar band at 862 nm, prvopodpisanih Janeza Kosa in Tomaža Zwittra s Fakultete za matematiko in fiziko.

Članek obravnava porazdelitev eksotičnih molekul v prostoru med zvezdami naše galaksije in predstavlja preskok v raziskovanju te snovi. Objava članka je tudi sicer velik uspeh, saj so Slovenci le redko prvi avtorji člankov v tej reviji, so sporočili s fakultete.

V članku prvič raziščejo tridimenzionalno prostorsko strukturo medzvezdnih oblakov makromolekul. Študija razišče tudi razlike med razporeditvijo makromolekul in drugih delcev v  prostoru med zvezdami. Iz tega je mogoče izpeljati fizikalne lastnosti povzročiteljev medzvezdnih absorpcijskih pasov (MAP, angl. Diffuse Interstellar Bands) in s tem nakazati lastnosti teh doslej nedoločljivih makromolekul.

Prostor med zvezdami je skoraj prazen, saj je v vsakem kubičnem centimetru le nekaj deset atomov, navajata avtorja. ''To ni veliko, pravzaprav je to mnogo redkeje od najboljšega vakuuma, ki ga znamo narediti v laboratoriju. Tako gostoto delcev bi dobili, če bi zrak v kabini vašega avtomobila razporedili po celotni prostornini Zemljine atmosfere. Vendar vesolje je ogromno, zato se v okolici diska naše galaksije nabere zelo veliko prašnih delcev, atomov in preprostih molekul ter – vse tako kaže – tudi precej zapletenih organskih makromolekul. Slednje so najverjetneje odgovorne za šibko vpijanje specifičnih barv svetlobe zvezd v ozadju. Temu vpijanju pravimo medzvezdni absorpcijski pasovi (MAP, angl. Diffuse Interstellar Bands),'' sta avtorja zapisala v sporočilu za javnost.

Pojasnila sta, da je vpliv makromolekul drugačen od prahu, ki v medzvezdnem prostoru absorbira svetlobo vseh barv. Njihov vpliv se razlikuje tudi od podpisa, ki ga v svetlobi zvezd pustijo posamezni atomi ali preproste molekule v medzvezdnem prostoru.

Od odkritja MAP-ov je minilo že skoraj sto let, a še vedno nobenega od teh absorpcijskih pasov znanstveniki ne znajo povezati s konkretno sestavo makromolekule. ’’MAP-e lahko študiramo v svetlobi posameznih zvezd, druga pot pa je, da raziskujemo njihove splošne lastnosti v velikih zbirkah spektrov zvezd, ki so bili posneti z namenom raziskovanja lastnosti in nastanka naše galaksije, čemur rečemo galaktična arheologija,’’ navajata avtorja.

Posneli približno pol milijona zvezd

Raziskava gradi na opazovanjih spektroskopskega pregleda neba RAVE (Radialnohitrostni vesoljski eksperiment, www.rave-survey.org), ki združuje kakih 50 astronomov iz evropskih držav, Avstralije in Severne Amerike. Opazovanja so naredili s teleskopom UK Schmidt Avstralskega astronomskega observatorija, s katerim so v bližnji infrardeči svetlobi posneli spektre približno pol milijona zvezd. Spektroskopija preučuje svetlost objekta v celi lestvici tesno nanizanih valovnih dolžin svetlobe. Iz spektrov je mogoče določiti vrsto lastnosti opazovanih zvezd, med drugim tudi njihovo razdaljo. ''Ta tridimenzionalna prostorska umeščenost posamezne zvezde je zelo dragocena, saj tako vemo, da se je absorpcija svetlobe v medzvezdnem prostoru, ki povzroči MAP, zgodila nekje na oddaljenosti med nami in razdaljo do opazovane zvezde. Ko združimo opazovanja več stotisoč zvezd, je končni rezultat tridimenzionalna struktura absorpcij v medzvezdnem prostoru''.

Karte predstavljene v članku so sploh prve tridimenzionalne karte za katerokoli vrsto makromolekule, ki kot eno od koordinat uporabljajo tudi razdaljo. Njihovo preučevanje pokaže, da gostota makromolekul z razdaljo od ravnine naše galaksije pojema 75 odstotkov počasneje, kot to velja za medzvezdni prah. ''To je presenečenje, saj je v galaktični ravnini ujemanje med porazdelitvijo makromolekul in prahu zelo dobro,'' sta zapisala.

''Ta raziskava daje prvi vtis o porazdelitvi makromolekul v naši galaksiji. Porazdelitev je povezana s procesi, v katerih te makromolekule sodelujejo. Ta prva statistična obdelava lastnosti MAP-ov je direktno povezana tudi z lastnostmi vpletenih makromolekul, na primer z njihovo maso in električnim nabojem. Ker o povzročiteljih MAP-ov ne vemo skoraj ničesar, so te informacije dragocene. Kmalu bo minilo sto let od odkritja MAP-ov, ki so še vedno nerešena uganka in zato manjša sramota astronomske spektroskopije. Ne vemo niti, kako in kje nastanejo. Raziskava objavljena v reviji Science dokazuje, da imamo orodja za obravnavo teh problemov in opazovanja, ki lahko odločijo med možnimi razlagami opaženega,'' sta zaključila avtorja.