Астрономы поймали момент, когда во Вселенной зарождаются молекулы жизни
Астрономы впервые обнаружили следы этиленгликоля и гликонитрила — молекул, связанных с происхождением жизни, в газопылевом диске молодой звезды V883 Ориона. Наблюдения провели с помощью радиотелескопа ALMA в Чили. Эти вещества, как считают ученые, могли быть привнесены в протопланетную систему на ранних стадиях эволюции звезды.
Исследование возглавил Абубакар Фадул из Института астрономии Макса Планка. Его команда зарегистрировала в диске V883 Ориона 17 сложных органических молекул. Астрономы называют их COMs, сокращенно от Complex Organic Molecules. Это соединения, содержащие более шести атомов и хотя бы один атом углерода. Среди них — этиленгликоль и гликонитрил. Последний является предшественником аминокислот глицина и аланина, а также азотистого основания аденина — одного из строительных материалов ДНК.
Эти молекулы относятся к числу предбиотических — то есть тех, что могут участвовать в образовании жизни. Ранее их находили в метеоритах, кометах и межзвездных облаках, но впервые такие сложные соединения удалось увидеть в молодом протопланетном диске, еще до появления планет.
Авторы исследования объясняют: до сих пор в астрономии преобладала теория сброса, согласно которой мощные выбросы радиации и газа на ранних стадиях жизни звезды полностью разрушают сложные молекулы, сформированные в холодной межзвездной среде. Предполагалось, что после этого химия жизни начинается заново, уже в протопланетных дисках, из более простых веществ. Однако новые данные показывают, что такая перезагрузка может быть не нужна: диски наследуют молекулы от более ранних фаз.
По словам Камбера Шварца, соавтора работы, переход от стадии холодного протозвездного облака к сформированному диску происходит слишком быстро, чтобы такие молекулы могли сформироваться с нуля. Это означает, что вещества, потенциально пригодные для зарождения жизни, могут быть не исключением, а нормой в разных частях галактики.
Сам механизм обнаружения молекул основан на их способности излучать в радиодиапазоне при нагреве. Обычно они скрыты в составе пыли и льда, но если температура возрастает — как, например, в хвосте кометы или при вспышке молодого светила — лед испаряется и молекулы становятся доступными для наблюдений. В случае V883 Ориона вспышка активности звезды прогрела окружающий диск достаточно сильно, чтобы высвободить замороженные соединения.
Одной из таких молекул оказался этиленгликоль — вещество, которое может образоваться при облучении другого соединения, этаноламина, ультрафиолетом. Этаноламин недавно обнаружили в межзвездной среде. Это говорит о том, что даже на ранних этапах развития планетных систем может начаться сложная химическая эволюция.
Для наблюдений использовался радиоинтерферометр ALMA — крупнейший в мире комплекс антенн на высоте 5 000 метров в пустыне Атакама. Он позволяет регистрировать слабые сигналы в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне. Ученые воспользовались временем наблюдений, предоставленным Европейской южной обсерваторией.
Тем не менее исследование еще не завершено. Спектры оказались насыщенными, и далеко не все сигналы удалось расшифровать. Как отмечает Шварц, нужны более точные данные, чтобы подтвердить открытие этиленгликоля и гликонитрила и, возможно, обнаружить еще более сложные молекулы. Фадул добавляет, что стоит исследовать и другие диапазоны электромагнитного излучения: в них может скрываться еще больше химических подсказок.
Результаты опубликовали в журнале Astrophysical Journal Letters.
Визуализация ESO
Самое популярное
