Pogłębianie wiedzy na temat ewolucji chemicznej wszechświata
Od wielu pokoleń astronomowie starają się pojąć złożoność kosmosu. Jednakże drobiny pyłu międzygwiazdowego przysłaniają im widok na naszą galaktykę, a także inne części wszechświata. Obecnie zimne i pyliste regiony naszej i innych galaktyk postrzegane są jako protoplaści ewolucji; to tam właśnie powstają gwiazdy i planety. Na podstawie obserwacji w podczerwieni wiadomo, że drobiny pyłu w obłokach międzygwiazdowych są pokryte lodem. Owe powłoki lodowe pełnią rolę chłodziwa w procesie tworzenia się gwiazd, dając początek małym, długowiecznym gwiazdom, jak nasze Słońce. Dodatkowo drobiny lodowego pyłu wpływają na chemię międzygwiazdową. Właśnie to zachowanie chemiczne (często katalityczne) pyłu międzygwiazdowego zbadała sieć szkolenia podstawowego (ITN) LASSIE (Laboratory astrochemical surface science in Europe), finansowana ze środków UE. Sieć ITN, powołana w 2010 r., reprezentuje pierwsze skoordynowane działania na poziomie europejskim na rzecz zrozumienia tego aspektu astrochemii. Ta stosunkowo młoda dziedzina, jaką jest astrochemia, leży na pograniczu astronomii, astrofizyki, fizyki i chemii. Różni się od chemii, jaką znamy z warunków powszechnie występujących na Ziemi, w laboratorium lub w środowiskach przemysłowych. Badania w tej dziedzinie wymagają zatem podejścia multidyscyplinarnego, co z kolei stwarza konieczność szkolenia naukowców zdolnych do przyswojenia technik i praktyk z szerokiego zakresu dyscyplin naukowych, w tym astronomii, fizyki, chemii oraz nauki o powierzchni czy niskich temperaturach. W projekcie LASSIE zrzeszono wiodące europejskie zespoły badawcze specjalizujące się w astrochemii obserwacyjnej, doświadczalnej i obliczeniowej z partnerami przemysłowymi dysponującymi specjalistyczną wiedzą w zakresie oprzyrządowania laboratoryjnego w celu stworzenia nowatorskiego programu badań. Działania obejmowały zbadanie powstawania drobin pyłu międzygwiazdowego, przyjrzenie się procesom fizycznym zachodzącym w kryształkach lodu i na ich powierzchni, a także zbadanie transformacji chemicznych środowiska lodowego w warunkach napromieniowania i przetwarzania termicznego. W projekcie powstały podwaliny pod wszechstronny program szkoleniowy dla 34 badaczy, zarówno na wczesnym etapie kariery, jak i doświadczonych, którzy pozyskali szereg umiejętności badawczych i uzupełniających (tworzenie publikacji, udostępnianie wyników naukowych, koordynowanie projektu itp.). Do licznych i fascynujących osiągnięć członków projektu LASSIE należy: stworzenie map powszechnie występującego lodu wodnego w regionach powstawania gwiazd; przeprowadzenie pionierskich badań laboratoryjnych w dziedzinie agregacji lodowych drobin pyłu, będącej pierwszym krokiem ku tworzeniu się planet; przeprowadzenie pierwszych obserwacji laboratoryjnych samorzutnego molekularnego wyrównania dwubiegunowego w kriogenicznych ciałach stałych; a także przeprowadzenie szczegółowych badań powstawania i desorpcji komponentów płaszczy drobin lodowych. Jednak prawdopodobnie najbardziej doniosłym rezultatem sieci ITN LASSIE jest utworzenie grupy młodych, entuzjastycznych badaczy dysponujących umiejętnościami odpowiednimi, by zapewnić Europie wiodącą pozycję w dziedzinie astrochemii na nadchodzące lata.
Słowa kluczowe
Obłoki międzygwiazdowe, drobiny pyłu międzygwiazdowego, lodowe środowisko międzygwiezdne, powstawanie planet, powstawanie gwiazd, astrochemia, astrofizyka molekularna, nauka o powierzchni, nauka o ciałach stałych, molekularne środowisko lodowe, H2O, CO
