Tavaly egy csillagközi felhőben első alkalommal észlelték a triptofán nevű aminosav jelenlétét. Egy új kutatás, amelynek során laboratóriumi kísérleteket végeztek, és a James Webb-űrtávcső adatait dolgozták fel, most megcáfolta ezt a megállapítást. Úgy tűnik, még jócskán van dolgunk, ha aminosavat akarunk találni a csillagközi térben.

A kutatók régóta keresik annak bizonyítékát, hogy a földi élet alkotóelemeit jelentő aminosavak megtalálhatók a csillagok közötti tér portartalmú felhőiben. Meteoritokban és protocsillagok gázburkában már több aminosavat felfedeztek, de a hűvös csillagkeletkezési felhőkben még nem. Nemrég egy újabb lehetséges felfedezést jelentettek be, ami megerősítésre várt.

A James Webb-űrtávcső felvétele az IC 348 jelű, poros gázba burkolózó csillaghalmazról. A korábbi kutatások triptofán aminosav jelenlétét mutatták ki benne. A felvétel a képre kattintva nagyítható. (NASA, ESA, CSA, STScI, Kevin Luhman (PSU), Catarina Alves de Oliveira (ESA))

A felhőkben felfedezett aminosav a triptofán, ami fehérjékben gazdag élelmiszerekben található meg, és leginkább táplálékkiegészítőként ismerhetjük alvásjavító hatása miatt. Egy 2023-as kutatás során arra utaló jelet találtak, hogy az IC 348 jelű csillaghalmazban lévő gáz triptofánt tartalmaz. A kutatók a Spitzer-űrtávcső infravörös adatainak és a molekula laboratóriumi spektrumának összehasonlításával jutottak erre a következtetésre.

A triptofán molekula felépítése. (Dhariwal et al. 2024)

Aditya Dhariwal (University of British Columbia) és munkatársai nemrég több különböző módszerrel igyekeztek igazolni az eredményt. Elsőként laboratóriumi körülmények között rögzítették a molekula spektrumát. Nem könnyű a csillagközi közeget laboratóriumban rekonstruálni: a csillagközi gáz sűrűsége jóval kisebb lehet, mint a laboratóriumban létrehozható vákuum, a hűvös felhők hőmérséklete pedig épphogy az abszolút nulla fölé esik. Ilyen feltételek mellett nehéz ahhoz a spektrumhoz jutni, amit a csillagközi tér molekuláinál látnánk.

A korábbi laboratóriumi vizsgálatban a triptofán szilárd pellet formájáról készítettek spektrumot. Aditya Dhariwal kutatócsoportja kimutatta, hogy a csillagközi közegtől eltérően a laboratóriumi, szilárd állapotú triptofán ikerion formát vesz fel: ez egy olyan molekula, amely összességében nem rendelkezik elektromos töltéssel, de elektromos töltést hordozó részekből áll.

A kutatók egy új módszerrel nem-ikerionos formájú mintát készítettek triptofánból, és a rögzített infravörös spektrumot összehasonlították a Spitzer-űrtávcső adataival. A triptofán űrtávcsővel rögzített spektrumvonalainak az új adatokban nem volt megfelelője.

A Spitzer-űrtávcső által rögzített spektrum (narancssárga), az új laboratóriumi spektrum (kék) és a korábbi laboratóriumi spektrum (vörös) összehasonítása. Az alsó paneleken egyedi spektrális jellemzőket látunk. (Dhariwal et al. 2024)

Ezután az IC 348 James Webb-űrtávcsővel rögzített spektrumát elemezték. Ezen a spektrumon egyértelműen láthatóak voltak a hidrogén és más elemek spektrumvonalai, de a triptofán jelenlétére utáló vonalak egyáltalán nem. A kutatók ezért ismét megvizsgálták a Spitzer-űrtávcső korábbi elemzésben használt adatait, és úgy találták, hogy a triptofán emissziós vonalai nem léteznek – amit annak hittek, valójában csak műtermék.

Az IC 348 James Webb-űrtávcsővel rögzített spektruma (fent) és az egyedi spektrumvonalak ebből a mérésből (lent). Kék szaggatott vonallal jelölték a korábban jelentett triptofán-vonalakat. (Dhariwal et al. 2024)

Ez a kutatás jól mutatja, hogy a tudomány fejlődése nem egyenletes, a kutatók gyakran kénytelenek két lépést hátrálni. Annak ellenére azonban, hogy a legújabb vizsgálat nem talált meggyőző bizonyítékot a triptofán jelenlétére a csillagközi közegben, ez a kutatás is jelent némi előrelépést. Rendelkezésünkre áll a triptofán gáz rádió tartományú laboratóriumi spektruma, így nagyobb hullámhosszokon folytathatjuk az égbolt vizsgálatát, és bár nem könnyű rögzíteni, a triptofán infravörös tartományú spektruma is újabb ablakot nyithat a kutatások számára.

Az eredményeket közlő tanulmány a The Astrophysical Journal Letters című lapban jelent meg.

Forrás: AAS Nova