Bildnachweis: Orbital Sciences
Mit dem NASA-Satelliten Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) haben Forscher zum ersten Mal molekularen Stickstoff im interstellaren Raum nachgewiesen und ihnen einen ersten detaillierten Einblick in das Verhalten des fünfthäufigsten Elements des Universums in einer Umgebung außerhalb des Sonnensystems gegeben.
Diese Entdeckung, die von Astronomen der Johns Hopkins University in Baltimore gemacht wurde, verspricht nicht nur das Verständnis der dichten Regionen zwischen den Sternen, sondern auch der Ursprünge des Lebens auf der Erde zu verbessern.
„Der Nachweis von molekularem Stickstoff ist für ein besseres Verständnis der interstellaren Chemie von entscheidender Bedeutung“, sagte David Knauth, Postdoktorand bei Johns Hopkins und Erstautor eines Artikels in der Nature-Ausgabe vom 10. Juni. „Und weil sich Sterne und Planeten aus dem interstellaren Medium bilden, wird diese Entdeckung auch zu einem besseren Verständnis ihrer Entstehung führen.“
Stickstoff ist das am häufigsten vorkommende Element der Erdatmosphäre. Seine molekulare Form, bekannt als N2, besteht aus zwei kombinierten Stickstoffatomen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Knauth und dem Physik- und Astronomieforscher und Co-Autor B-G Andersson setzte die Untersuchungen von N2 fort, die in den 1970er Jahren mit dem Copernicus-Satelliten begannen. FUSE – ein Satellitenteleskop, das von Johns Hopkins für die NASA entwickelt und von ihm betrieben wird – ist mindestens 10.000 Mal empfindlicher als Copernicus und ermöglichte es den Astronomen, die dichten interstellaren Wolken zu untersuchen, in denen molekularer Stickstoff eine dominierende Rolle spielte.
„Astronomen suchen seit Jahrzehnten nach molekularem Stickstoff in interstellaren Wolken“, sagte Dr. George Sonneborn, FUSE-Projektwissenschaftler am NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. „Seine Entdeckung durch FUSE wird unser Wissen über die molekulare Chemie im Weltraum erheblich verbessern.“ .“
Die Astronomen sahen sich unterwegs mehreren Herausforderungen gegenüber, darunter die Tatsache, dass sie durch staubige, dichte interstellare Wolken spähten, die einen erheblichen Teil des Lichts des Sterns blockierten. Darüber hinaus sahen sich die Forscher einem klassischen Catch-22 gegenüber: Nur die hellsten Sterne strahlten ein ausreichendes Signal aus, um es FUSE zu ermöglichen, die Anwesenheit von molekularem Stickstoff zu erkennen, aber viele dieser Sterne waren so hell, dass sie die äußerst empfindlichen Detektoren des Satelliten zu beschädigen drohten.
HD 124314, ein mäßig geröteter Stern im südlichen Sternbild Centaurus, war schließlich die erste Sichtlinie, an der Forscher das Vorhandensein von molekularem Stickstoff nachweisen konnten. Diese Entdeckung ist ein wichtiger Schritt, um den komplizierten Prozess zu ermitteln, wie viel molekularer Stickstoff im interstellaren Medium vorhanden ist und wie seine Anwesenheit in verschiedenen Umgebungen variiert.
„Für Stickstoff sagen die meisten Modelle, dass ein Großteil des Elements in Form von N2 vorliegen sollte, aber da wir dieses Molekül nicht messen konnten, war es sehr schwierig zu testen, ob diese Modelle und Theorien richtig sind oder nicht. Die große Sache dabei ist, dass wir jetzt eine Möglichkeit haben, diese Modelle zu testen und einzuschränken“, sagte Andersson.
FUSE wurde am 24. Juni 1999 ins Leben gerufen und versucht, mehrere grundlegende Fragen zum Universum zu verstehen. Wie waren die Bedingungen kurz nach dem Urknall? Welche Eigenschaften haben interstellare Gaswolken, die Sterne und Planetensysteme bilden? Wie werden die chemischen Elemente hergestellt und in unserer Galaxie verteilt?
FUSE ist eine NASA-Explorer-Mission. Goddard leitet das Explorers-Programm für das Office of Space Science im NASA-Hauptquartier in Washington, D.C. Weitere Informationen zur FUSE-Mission finden Sie auf der Website unter: http://fuse.pha.jhu.edu
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung