Ранее считалось, что сложные органические соединения образуются после возникновения звезд, что ограничивало срок их накопления.
Но вот новые данные показывают, что всё может быть иначе.
В нашей Галактике сотни примеров показывают, как более 4,5 миллиарда лет назад начиналась история Солнечной системы: молодые звезды с широкими плоскими скоплениями газа и пыли — протопланетными дисками. В них рождаются будущие миры.
С интересом рассматривают не только для общего понимания эволюции звезд и планет, но и для выяснения вопроса, который становится все более острым по мере исследования Вселенной: на каком этапе в космосе должны возникнуть условия, которые привели к полученному на Земле результату — появлению жизни.
Интересно, что в некоторых протопланетных системах уже обнаружена органика, как показали наблюдения. Недавно международная группа астрономов изучила одну из таких систем и опубликовала полученные данные в статье. доступной на сервере препринтов arXiv.org.
Система HD 10-04-53 расположена в 340 световых годах от нас, в созвездии Центавра. Там находится звезда, масса которой превышает массу Солнца в полтора раза и напоминает Сириус А или Фомальгаут. Светило еще не достигло стадии горения: термоядерный синтез пока не запущен. Это произойдет, когда звезда достаточно сильно сжата под действием собственной гравитации. По оценкам, ее возрастом всего 10 миллионов лет.
Вторая звезда окружена двумя кольцами протопланетного вещества, разделенными большой дистанцией. Внешнее кольцо начинается примерно на расстоянии от Урана в Солнечной системе и простирается до пределов орбиты Плутона, даже немного дальше. У звезды есть компаньон, который своей гравитацией воздействует на кольцо и придает ему спиральную форму, напоминающую галактическую. Предполагают, что пустота во внутренней части системы может свидетельствовать о наличии уже сформированных планет, но пока их не обнаружили.
Исследователи, анализируя свет, отражённый протопланетным диском, обнаружили наличие в нём метанола (CH₃OH), метилформиата (CH₃OCHO) и метилцианида (CH₃CN). Установлен даже изотопный состав этих молекул, то есть различия между разновидностями атомов одного элемента. К примеру, обыкновенный водород и дейтерий, углерод-12 и углерод-13. Эти отличия важны, так как могут указывать на происхождение вещества.
В органических молекулах обнаружено необычно много дейтерия и углерода-13. Ученые предполагают, что эти соединения не образовались в протопланетном диске: такое вещество накапливается при экстремально низких температурах, ниже минус 253 градусов Цельсия, а в околозвездной системе теплее.
В системе обращает на себя внимание и соотношение молекул: метилформиата лишь два процента от количества метанола. В других молодых системах его примерно в 10 раз больше. Ученые объясняют это тем, что при нагреве метанол преобразуется в метилформиат, поэтому при возникновении в протопланетном диске долго там не сохраняется. Вероятно, он был в системе изначально — попал уже «законсервированным» во льдах. Все это приводит к выводу, что органика в системе HD 10-04-53 образовалась еще до нее самой в молекулярном облаке — «звездной колыбели».