James Webb kosmik teleskopi (JWST) Yer yuzasidan taxminan 700 yorug'lik yili masofadagi WASP-39b eksoplanetining atmosferasida yarim og'ir suv belgilarini aniqladi. Bu kashfiyot olimlarga sayyora hosil bo'lish jarayonlari haqida yangi qarashlar beradi va potentsial yashashga yaroqli dunyolarni qidirishda yordam berishi mumkin.
JWST WASP-39b atmosferasini tahlil qilishga qaratildi, suv molekulasining o'zgarishlarini izladi. Xususan, tadqiqot yarim og'ir suv, ya'ni HDO deb ataladigan suvga qaratilgan bo'lib, bu H₂O ning bir vodorod atomi deuteriy bilan almashtirilgan varianti bo'lib, u elementning og'irroq shaklidir. Jamoa deuteriy va vodorod nisbatini (D/H) hisoblab chiqdi, bu sayyoraning kelib chiqishi va evolyutsiyasini taxmin qilish uchun muhim ma'lumotdir.
Tadqiqot davomida atmosferaning haroratini, bulutlar mavjudligini, mavjud molekulalar xilma-xilligini va atmosferaning ma'lum to'lqin uzunliklaridagi yorug'likni filtrlash qobiliyatini o'rganish orqali turli elementlar baholandi. Tadqiqotchilar WASP-39b hozirgi kunda eng ko'p o'rganilayotgan eksoplanetlardan biri ekanligini va Quyosh tizimi tashqarisidagi jism uchun rekord darajada batafsil atmosferaviy spektrga ega ekanligini ta'kidlaydilar.
Tadqiqot natijalari ushbu sayyorada topilgan deuteriy miqdori bizning Quyosh tizimidagi gaz gigantlarida kuzatilgan miqdordan yuqori ekanligini ko'rsatdi. Bu farqni tushuntirish uchun ikkita gipoteza ilgari surildi. Birinchisi, oddiy suv kosmosga yo'qolgan bo'lishi mumkinligini taklif qiladi, chunki deuteriyni o'z ichiga olgan og'irroq molekulalar atmosferada qolishga moyil bo'lsa, eng yengilroqlar osonroq uchib ketadi.
Ikkinchi ehtimol esa, sayyora o'z yulduz tizimining sovit va uzoqroq hududida paydo bo'lgan va keyin o'z mezbon yulduziga yaqinlashishdan oldin suvga boy moddalarni singdirgan bo'lishi mumkin. Biroq, olimlar ushbu ikki ssenariy qaysi biri to'plangan ma'lumotlarga eng yaxshi mos kelishini tasdiqlash uchun chuqurroq kimyoviy modellar zarur ekanligini ta'kidlaydilar.
Kashfiyot suv bilan bog'liq bo'lsa-da, WASP-39b hayot uchun maqbul nomzod sifatida qaralmasligi muhim. Bu juda issiq gaz giganti bo'lib, harorati taxminan 1000°C ga yaqin. Biroq, ushbu tadqiqotning dolzarbligi qo'llanilgan metodda namoyon bo'ladi. HDO imzosi boshqa sayyoralarni, shu jumladan Yerga ko'proq o'xshash xususiyatlarga ega qattiq dunyolarni tekshirish uchun qimmatli vosita sifatida belgilanishi mumkin.
Tadqiqotchilar HDO hali ham uning noyob spektral xususiyatlari tufayli eng oson aniqlanadigan ko'rsatkich ekanligini xulosa qilishdi va uning kelajakda qattiq, o'rtacha haroratli eksoplanetlarda aniqlanishi mumkin, bu esa yulduz astronomiyasining asosiy savoliga javob topishga yordam beruvchi potentsial yashash belgisi bo'ladi. Shu tariqa, James Webb uzoq masofadagi atmosferalarni tahlil qilish va Koinotda yolg'izmi yoki yo'qmi degan fundamental savolga javob topishga yordam beradigan kimyoviy ipuqlarni aniqlash qobiliyatini kengaytiryapti.
James Webb kosmik teleskopi bilan olingan kuzatuvlar birinchi yulduzlar va galaktikalarning qanday paydo bo'lganligi haqida yangi ma'lumotlarni taqdim etdi. Olimlar dastlabki bosqichlarida kosmosda og'ir elementlar bilan boy chang to'planishi qanday boshlanganini tushunish uchun Sextans A kichik galaktikasini o'rgandilar.
Bu tadqiqot hozirgi asboblar bilan eng qadimgi kosmos galaktikalarini chuqur tahlil qilishdagi cheklovlarga sabab bo'ldi. Yechim sifatida jamoa o'z tadqiqotini Yerdan taxminan 4,6 million yorug'lik yili masofadagi tizimga yo'naltirdi, uning kimyoviy tarkibi birinchi galaktikalarning tarkibiga o'xshaydi.
Topilmalar qaysi yulduzlar kosmik chang yaratishda eng katta rol o'ynaganini ko'rsatadi, bu modda keyinchalik yangi yulduzlarning tug'ilishi va galaktik evolyutsiyani rag'batlantirdi. Tadqiqot dushanba kuni, 20-sida The Astrophysical Journal jurnalida e'lon qilindi.
James Webb ning juda uzoq galaktikalarni ushlash qobiliyatiga qaramay, bu ob'ektlarni batafsil tahlil qilish hali ham qiyinchilik hisoblanadi. Bu qiyinchilikni bartaraf etish uchun tadqiqotchilar Sextans A ni o'rganishga qaror qilishdi, bu kichik galaktika kosmosning birinchi milliard yillari davrida mavjud bo'lgan tizimlarga kimyoviy jihatdan o'xshashdir.
Mas'ul guruhning ma'lumotlariga ko'ra, bu muhit birinchi yulduzlar ular orasidagi fazo tarkibini o'zgartirishni boshlaganda sodir bo'lgan hodisalarni o'rganish uchun noyob imkoniyatni taqdim etadi. Milliy astrofizika instituti (INAF)dagi tadqiqot rahbari Claudio Gavetti shuni ta'kidladi,ki, Sextans A kabi yaqin galaktikani o'rganish, uning kimyoviy sharoitlari bilan, birinchi avlod yulduzlarining evolyutsiyasini va ular galaktikalar orasidagi muhitni o'zgartirishdagi rolini tushunish uchun qimmatli imkoniyatdir.
Kosmos tarixi boshida vodorod va geliy ustunlik qilib turardi, og'ir elementlar esa kam edi. Birinchi yulduzlar bu elementlarni o'z yadrolarida hosil qildilar va hayot oxirida supernova sifatida portlaganda bu moddani galaktikalar orasidagi muhitga tarqatishdi. Keyinchalik, bu xomashyo yangi yulduz avlodlariga kiritildi.
Tadqiqotchilar Sextans A ning og'ir elementlar konsentratsiyasi Quyoshda mavjud bo'lganlarning atigi 1% dan 7% ga tengligini qayd etishdi. Bu xususiyat galaktikani yosh kosmos sharoitlarini simulyatsiya qilish uchun tabiiy laboratoriya qilib aylantiradi.
Ishni amalga oshirish uchun jamoa James Webb da mavjud bo'lgan NIRCam va MIRI asboblardan foydalandi. Kuzatuvlar galaktikadagi quyoshlarining qizil gigantlar assintotik cho'qqi bosqichi deb ataladigan bosqichdan o'tishini xaritalash imkonini berdi, bu davr katta yorug'lik oshishi va tuzilish o'zgarishlari bilan tavsiflanadi.
Tahlil natijasida ushbu yulduzlarning taxminan 90% chang bilan o'ralmaganligi aniqlandi. Aksincha, taxminan yigirma tasi kamida shu moddaning zich qatlamlarini namoyon etdi, bu ularning kosmik changning muhim ishlab chiqaruvchilari sifatida ishlaganini bildiradi. Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, bu yulduzlar 2 va 3 milliard yil oldin hosil bo'lgan va ularning boshlang'ich massasi Quyosh massasining taxminan yarimiga teng edi.
Mualliflar ushbu ob'ektlarni aniqlash yulduzlar qanday turlari kosmosni yangi yulduzlar va galaktikalar rivojlanishi uchun zarur bo'lgan elementlar bilan boyitishga yordam berganligi haqidagi tushunchani chuqurlashtirishini yakunladilar. Milliy astrofizika instituti (INAF)ning tadqiqotchisi Flavia Dell’Agli ta'kidlaganidek, JWST yangi darajadagi batafsil muhitlarni kuzatish imkonini beradi, uning qiymati nafaqat tasvirlarda, balki yulduz evolyutsiyasini tasdiqlash uchun nazariy modellar bilan taqqoslashda ham namoyon bo'ladi.
