Ve vesmíru byl nalezen peroxid vodíku

ESO 023/11 tisková zpráva

V mezihvězdném prostoru se podařilo nalézt peroxid vodíku. Tento objev představuje vodítko pro pochopení chemických vztahů mezi molekulami nepostradatelnými pro život – vody a kyslíku. Na Zemi hraje peroxid vodíku hlavní roli v chemických cyklech vody či atmosférického ozónu. Jeho roztok v nízké koncentraci jistě každý zná; používá se jako dezinfekční prostředek nebo přípravek na odbarvování vlasů. Nyní se astronomům podařilo molekuly peroxidu vodíku detekovat ve vesmíru, a to pomocí antény APEX provozované ESO v Chile.

Objev zaznamenal mezinárodní tým vědců pomocí přístroje APEX (Atacama Pathfinder Experiment telescope), který pracuje na planině Chajnantor ve výšce 5000 m nad mořem v Chilských Andách. Vědci pozorovali okolí hvězdy Rho Ophiuchi vzdálené asi 400 světelných let od nás. V této oblasti se nachází hustý oblak chladného plynu (asi -250 °C) a prachu, ve kterém se rodí nové hvězdy. Oblak je tvořen převážně vodíkem, ale obsahuje také malé  množství dalších chemikálií. Radioteleskop APEX pozorující na milimetrových a submilimetrových vlnových délkách je ideálním nástrojem pro detekci těchto molekul.  

Týmu vědců se v signálech přicházejících z jedné části oblaku kolem Rho Ophiuchi podařilo detekovat charakteristické emise peroxidu vodíku.

„Byli jsme opravdu nadšeni, když se nám pomocí antény APEX podařilo nalézt známky přítomnosti peroxidu vodíku. Na základě laboratorních experimentů jsme věděli, jaké vlnové délky máme hledat. Ale obsah peroxidu v oblaku je velmi nízký. Na 10 000 000 000 molekul vodíku připadá jedna molekula peroxidu vodíku. Její nalezení tedy vyžadovalo velmi pečlivé pozorování,“ říká Per Bergman, astronom z Onsala Space Observatory ve Švédsku a hlavní autor studie zveřejněné odborném časopise Astronomy & Astrophysics.

Peroxid vodíku – H₂O₂ – je klíčovou molekulou jak pro astronomy, tak pro chemiky. Její vznik je totiž velmi úzce spojen s dalšími velmi známými a důležitými molekulami – kyslíkem a vodou, které jsou nepostradatelné pro život na Zemi. A jelikož se předpokládá, že většina vody dnes přítomné na naší planetě původně vznikla ve vesmíru, astronomové by rádi věděli jak [1].

Předpokládá se, že peroxid vodíku ve vesmíru vzniká na povrchu velmi jemných částic kosmického prachu při reakcích atomárního vodíku (H) s molekulárním kyslíkem (O₂). Reakcí peroxidu vodíku s dalším vodíkem následně může vzniknout voda (H₂O). Detekce peroxidu vodíku tedy astronomům pomůže lépe pochopit vznik vody ve vesmíru. 

„Dosud přesně nevíme, jak některé, tady na Zemi velmi důležité, molekuly ve vesmíru vznikají. Náš objev peroxidu vodíku pomocí antény APEX naznačuje, že právě kosmický prach je chybějící ingrediencí v hledaném procesu,“ říká spoluautorka článku Bérengère Parise, vedoucí výzkumné skupiny (Emmy Noether research group on star formation and astrochemistry) při Institutu Maxe Plancka pro rádiovou astronomii v Německu.

Rozluštění otázky, jak jsou propleteny osudy a vznik těchto důležitých molekul, si vyžádá další pozorování okolí hvězdy Rho Ophiuchi i jiných oblastí zrodu hvězd. Bude nutno využít nových dalekohledů – jakým bude například ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) – a  také spolupracovat s chemiky v pozemních laboratořích.   

APEX je společným projektem Max-Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) a ESO. Dalekohled provozuje ESO. 

Zdroj

Poznámky

[1] Objev peroxidu vodíku může astronomům pomoci vyřešit také další mezihvězdnou záhadu, a to proč je tak obtížné objevit ve vesmíru molekuly kyslíku. Ty byly ve vesmíru poprvé pozorovány teprve v roce 2007 prostřednictvím satelitu Odin. 

Další informace

Výzkum byl publikován v odborném časopise Astronomy & Astrophysics.

Složení týmu: P. Bergman (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, Onsala, Švédsko), B. Parise (Max-Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Švédsko), R. Liseau (Chalmers University of Technology, Onsala, Švédsko), B. Larsson (Stockholm University, Švédsko), H. Olofsson (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology), K. M. Menten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy) a R. Güsten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 39,3 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa. 

Odkazy

• Odborný článek (Astronomy & Astrophysics)
• O dalekohledu APEX (ESO)
• stránky projektu APEX
• další informace o projektu ALMA (ESO)
• ALMA Observatory website

Kontakty

Per Bergman; Onsala Space Observatory / Chalmers University of Technology; Sweden; Tel: +46 31 772 5500; Cell: +46 70 239 1741; Email:
per.bergman@chalmers.se

Bérengère Parise; Max Planck Institute for Radio Astronomy; Bonn, Germany; Tel: +49 228 525 153; Email: bparise@mpifr-bonn.mpg.de

Douglas Pierce-Price; ESO, Public Information Officer; Garching, Germany; Tel: +49 89 3200 6759; Email: dpiercep@eso.org

Překlad: Jiří Srba
Národní kontakt: Viktor Votruba +420 267 103 040; votruba@physics.muni.cz

autor: Jiří Srba