В протопланетном диске, расположенном вокруг молодой звезды V883 Ориона, зафиксировали наличие сложных органических молекул, необходимых для возникновения жизни. С помощью комплекса радиотелескопов ALMA на расстоянии приблизительно 388 световых лет от Земли обнаружили следы соединений, являющихся предшественниками аминокислот и ДНК.
Астрономов давно интересует звезда V883 Ориона и протопланетный диск, который ее окружает. Так, в 2019 году обнаружили сразу пять сложных органических молекул: метанол (CH 3OH), ацетон (CH3COCH3), ацетонитрил (CH3CN), ацетальдегид (CH3CHO) и метилформиат (CH3OCHO), а в 2023 году — водяной пар. В то время исследователи из Европейской южной обсерватории заключили, по оценкам ученых, объем воды, содержащейся в этом диске, превышает суммарный объем всей воды, находящейся в мировых океанах, более чем в 1200 раз.
Используя сеть радиотелескопов ALMA, международные ученые во главе с Абубакаром М. А. Фадулом из Института астрономии Общества Макса Планка (Германия) выявили наличие молекул этиленгликоля и гликолонитрила в протопланетном диске. Считается, что эти органические соединения, обладающие сложной структурой, могли сыграть ключевую роль в образовании аминокислот и нуклеотидов, являющихся составными частями ДНК и РНК.
Благодаря высокой чувствительности радиотелескопа ALMA к радиоизлучению от молекул в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, ученые определили, что звезда V883 Ориона демонстрирует интенсивную вспышку. В ходе этого процесса звезда активно аккрецирует вещество, нагревая окружающий протопланетный диск. Это приводит к разрушению ледяных оболочек, покрывающих пылевые частицы, и высвобождению органических молекул, которые затем фиксируются с помощью ALMA.
Спектральный анализ показал, что в протопланетном диске содержится значительное количество гликолонитрила и этиленгликоля – его концентрация превышает межзвездную, но уступает показателям комет Солнечной системы. Это имеет значение, так как гликолонитрил способен трансформироваться в глицин и аденин, а этиленгликоль связан с соединениями, являющимися предшественниками сахаров (необходимых для создания ДНК и РНК). В связи с этим, астрономы считают, что предпосылки для образования аминокислот и нуклеотидов возникают еще до формирования планет.
Авторы исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters, отметили, что гликолонитрил ранее не находили ни в кометах, ни в других протопланетных дисках. А вот этиленгликоль (или восстановленную форму гликолевого альдегида) ранее фиксировали в некоторых межзвездных облаках и кометах.
Ранее полагали, что интенсивные выбросы энергии, возникающие при создании протопланетного диска и звезды, разрушают ранее сформировавшиеся молекулы. Однако изучение объекта V883 Ориона показало, что сложные соединения не только не были уничтожены, но и подверглись повторному синтезу непосредственно в диске. Это означает, что формирующиеся планеты способны получить в наследство разнообразный набор химических элементов, важных для возникновения жизни. Если эти выводы подтверждаются, то подобные «строительные блоки» жизни могут присутствовать во многих звездных системах нашей Вселенной.
Для окончательного подтверждения наличия этиленгликоля и гликолонитрила в столь характерном протопланетном диске, а также для возможного выявления новых органических соединений, потребуются дополнительные исследования.
Ранее V883 Ориона ассоциировали с обширным регионом звездообразования Орион A, что приводило к ошибочной оценке расстояния до него – 1300 световых лет. Благодаря данным, полученным с космической обсерватории «Гайя», ученые провели повторный расчет расстояний до звезд в туманности и выяснили, что объект находится на расстоянии 388 световых лет от Земли.