Органические молекулы уцелели после формирования звезд

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.

Читайте также:  Новые данные указывают на гораздо более высокую частоту быстрых радиовсплесков

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.

Читайте также:  В марсианском метеорите обнаружены признаки нагревания воды

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.

Читайте также:  Ученые объяснили странное поведение кометы 3I/ATLAS

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.