Астрономы составили каталог "элементов жизни" в Млечном Пути

Однажды знаменитый астроном Карл Саган сказал: "Если вы хотите испечь яблочный пирог с нуля, вы должны сначала придумать Вселенную". То, что верно для яблочного пирога, верно и для человеческого организма, как это ни странно. В конце концов, все мы сделаны из звёздного материала, говорят учёные. 

Исследователи считают, что первоначально во Вселенной существовали химические элементы, находящиеся в начале таблицы Менделеева (водород и гелий). Но со временем облака этих газов конденсировались, что привело к формированию первых звёзд. Далее в недрах звёзд, разогретых до невероятно высоких температур и под высоким давлением, в ходе реакций образовались химические элементы, следующие в таблице за гелием (гелий — в углерод, углерод — в кислород, кислород — в кремний, и наконец — кремний в железо). Таким образом, во время эволюции звёзд первого поколения образовались более "тяжёлые" элементы. Последние были затем выброшены в межзвёздное пространство в результате взрывов светил.

Недавно команда астрономов, используя спектрограф APOGEE "Слоуновского цифрового небесного обзора" (SDSS), создала каталог двух десятков элементарных химических элементов, присутствующих в составе 150 тысяч звёзд Млечного Пути.

Каждый желающий может заглянуть в новый каталог, в котором помимо всего прочего представлены так называемые "CHNOPS-элементы" (наиболее распространённые в живых организмах химические элементы) – углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Иными словами, это шесть наиболее важных химических элементов, чьи соединения составляют большую часть биологических молекул на Земле.

Подобные измерения всех CHNOPS-элементов были сделаны впервые для такого огромного количества звёзд, отмечают астрономы в пресс-релизе.
 

"Впервые мы теперь можем изучать распределение химических элементов по всей нашей галактике, — говорит один из участников исследовательского проекта астроном Стен Хассельквист (Sten Hasselquist) из Университета Нью-Мексико. – Химические элементы, которые мы измеряем, составляют до 97 процентов массы человеческого тела".

Откуда исследователи узнали, какие элементы присутствуют в каждой звезде? Конечно же, они не посещали каждую из них, чтобы получить нужный образец веществм и как-то его проанализировать. Астрономы наблюдали и анализировали световой спектр сотни тысяч звёзд, чтобы создать карту распределения химических элементов.

Каждый элемент создаёт свой собственный неповторимый "узор" из тёмных и светлых полос в спектре светила, и именно это и позволило экспертам вычислить концентрацию различных химических элементов в каждой звезде.

"Работая в инфракрасной части спектра, APOGEE может увидеть намного больше звёзд Млечного Пути, чем если бы аппарат пытался сделать это же в видимом свете", — отмечает Джон Хольцман (Jon Holtzman) из Университета Нью-Мексико. – Инфракрасный свет проходит сквозь межзвёздную пыль, и APOGEE помогает нам детально наблюдать широкий диапазон длин волн. Поэтому мы и можем измерить "узоры", созданные десятками различных элементов".

Новый каталог уже помогает астрономам получить новое представление об истории и структуре нашей галактики, но он также свидетельствует и о непосредственной связи человека с небом.

Кроме того, понимание учёными структуры нашей галактики (информация, которая поможет понять нам прошлое и спрогнозировать будущее) также поможет несколько сузить районы поиска внеземной жизни. Или, по крайней мере, поиск той формы жизни, какой мы её знаем.

В частности, каталог подтверждает, что большинство так называемых элементов жизни было синтезировано ранее во внутренних и более старых частях Галактики, а не в более дальних её областях.

Теперь исследователи могут сопоставить распространённость всех главных элементов, обнаруженных в человеческом теле, с теми, что есть в составе сотен тысяч звёзд Млечного Пути, говорит Дженнифер Джонсон (Jennifer Johnson) из Университета Огайо. По её словам, полученные данные помогут лучше понять, где и когда в нашей галактике были распространены необходимые элементы для зарождения жизни — некая "врЕменная галактическая обитаемая зона".