В молодой звездной системе V883 Orionis, находящейся на расстоянии около 1300 световых лет от Земли, международные астрономы впервые выявили сложные органические молекулы, которые, как полагают, являются предшественниками сахаров и аминокислот. Наблюдения, выполненные с помощью радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в чилийской пустыне Атакама, позволили обнаружить эти молекулы в протопланетном диске, окружающем молодую звезду.
Органические молекулы сложной структуры содержат пять или более атомов, причем как минимум один из них — углерод. Многие из них служат основными компонентами живых организмов, например, аминокислоты, нуклеиновые кислоты или их предшественники. В системе V883 Orionis идентифицировано 17 таких молекул, в том числе гликолонитрил и этиленгликоль, которые важны для пребиотических химических процессов. Этот факт свидетельствует о том, что часть химической сложности, необходимой для возникновения жизни, может формироваться еще до образования планет.
Согласно результатам исследования, которые были обнародованы 24 июля 2025 года, ранее существовавшая гипотеза о полном разрушении сложных органических соединений в ходе звездообразования и их последующем восстановлении на более поздних этапах подвергается пересмотру. Абубакар Фадул, ведущий автор исследования и сотрудник Института астрономии Макса Планка (MPIA), сделал соответствующее заявление:
«Существует четкая взаимосвязь между химическим обогащением межзвездных молекулярных облаков и формированием планетных систем «.
Пребиотическая химия до появления планет
Ранее существовало мнение, что протопланетные диски слишком молоды и характеризуются высокой турбулентностью, что препятствует формированию сложных молекул. Интенсивное излучение и аккреция приводят к нагреву диска, что может привести к разрушению уже существующих химических соединений. Поэтому предполагалось, что сложные органические молекулы, образовавшиеся на ранних этапах развития звезды, в основном разрушаются в процессе ее рождения, а затем вновь синтезируются в протопланетном диске. В результате кометы, астероиды и планеты формируются из переработанного вещества, а не наследуют его непосредственно из межзвездной среды.
V883 Orionis демонстрирует уникальную фазу (вспышка), во время которой тепло, исходящее от аккрецирующей звезды, приводит к таянию льда в диске и высвобождению ранее захваченных пылевыми зернами молекул. Органические соединения сложной структуры образуются на ледяных частицах пыли в условиях низкой температуры и остаются «запертыми» в ледяных и каменных образованиях, пока нагрев не приведет к их освобождению.
Тепло, образующееся в результате аккреции вещества на звезды в системе V883 Orionis, подобно тому, как это происходит с кометами в нашей Солнечной системе, нагревает протопланетный диск. Это приводит к испарению льда и позволяет таким инструментам, как ALMA, регистрировать спектральные сигнатуры высвобождающихся молекул. Гликолонитрил, обнаруженный среди них, является предшественником аминокислоты глицина и нуклеобазиса аденина — важнейших компонентов для создания РНК и ДНК.
Обнаружение этих молекул на столь ранней стадии развития звездной системы указывает на то, что химические условия, необходимые для возникновения жизни, не являются уникальными для Солнечной системы, а широко распространены во Вселенной, в местах формирования звезд и планет. И задолго до того, как эти планеты полностью сформируются…
Строительные блоки Вселенной: кометы, астероиды и протопланетные диски
На протяжении последних лет астрономы фиксируют наличие сложных молекул в кометах и астероидах, населяющих Солнечную систему. Новые наблюдения позволяют провести сравнение и подтверждают эволюционную связь: органические соединения, обнаруженные сегодня в малых телах, вероятно, сформировались в условиях, аналогичных тем, что существуют вокруг звезды V883 Orionis. Благодаря миссиям Rosetta и OSIRIS-REx, в полученных образцах были найдены сложные органические вещества, что подтверждает гипотезу об их общем космическом происхождении.
Обнаружение в диске V883 Orionis стало значимым этапом в изучении того, насколько широко распространены пребиотические процессы в космосе. По словам соавтора исследования, Кэмбера Шварца, «образование сложных молекул может происходить и на этапе формирования протопланетного диска», что противоречит теории «химического обнуления» в процессе звездообразования.
Для дальнейшего подтверждения обнаруженных молекул и выявления новых потребуется получение данных с более высоким разрешением. На текущем этапе это открытие подкрепляет гипотезу о том, что компоненты живых организмов могут быть обычным и естественным результатом химической эволюции во Вселенной.