Международная команда астрономов сделала первое в истории наблюдение молекулы сахарозы в области между звёздами. Это открытие может существенно продвинуть научные изыскания, касающиеся того, как органические соединения, критически важные для зарождения жизни, могли образовываться ещё до появления планет.

Специалисты во главе с Изаскун Хименес-Серра, работающие в Центре астробиологии при Национальном исследовательском совете Испании, идентифицировали молекулу эритрулозы в газовом облаке G+0.693−0.027, находящемся по соседству от центральной части нашей галактики Млечный Путь.

Простые сахара выполняют существенную роль в биологических процессах; они являются составными частями нуклеиновых кислот – ДНК и РНК – а также принимают участие во фундаментальных метаболических реакциях, происходящих внутри живых организмов.

В гипотезах о возникновении жизни сахара рассматриваются как один из основных элементов, требуемых для синтеза первых молекул, способных сохранять и передавать генетическую информацию. Долгое время оставался нерешённым вопрос о том, каким образом эти первые сахара появились на ранней Земле.

В прошлом были зафиксированы находки различных углеводных соединений, таких как рибоза и глюкоза, в составе метеоритов и астероидов. Это давало основания полагать, что подобные вещества могли образоваться ещё на этапе существования первичного молекулярного облака – предшественника нашей Солнечной системы.

Тем не менее, на текущий момент прямое выявление сахаров в межзвёздной среде так и не произошло.

Свежее открытие стало первым прямым свидетельством наличия сахаров в космическом пространстве. Специалисты выявили эритрулозу — самый простой кетосахар, состоящий из четырёх атомов углерода и присутствующий на Земле, к примеру, в малине или применяемый при создании искусственного загара.

Выявление данной молекулы стало возможным благодаря применению высокоточной спектроскопической методики наблюдений с использованием радиотелескопа Йебес диаметром 40 метров (Испания) и телескопа IRAM, предназначенного для исследований в миллиметровой области радиоволн.

В ходе изучения было зафиксировано двенадцать спектральных сигнатур, которые идентичны данным, полученным в лабораторных условиях при исследовании эритрулозы сотрудниками Университета Страны Басков.

В ходе исследования было установлено, что содержание эритрулозы в изученной зоне как минимум на восемь единиц превышает концентрацию аналогичных углеводных веществ с тремя атомами углерода, которые не удалось обнаружить в этом же районе.

Учёные отмечают, что данное открытие стало неожиданностью, поскольку ранее существовало мнение о том, что сложные органические соединения образуются в межзвёздном пространстве поэтапно, посредством последовательного присоединения атомов углерода к молекуле.

Благодаря сотрудничеству специалистов по химии из Университета Эстремадуры (Испания) и Радбауда в Нидерландах было установлено, что эритрулоза способна синтезироваться непосредственно внутри межзвёздного льда. В качестве исходных компонентов выступают более простые двухуглеродные спирты и альдегиды.

Данная находка предоставляет альтернативный взгляд на процесс создания органических веществ во Вселенной. Она указывает на возможность возникновения сложных соединений, связанных с биохимическими процессами, ещё до формирования планетных систем.

Учёные провели оценку потенциального количества эритрулозы, доставленной на Землю в далёком прошлом. Согласно их расчетам, во время периода интенсивной метеоритной бомбардировки, зафиксированного примерно 4,1–3,8 миллиарда лет назад, общая масса этого сахара, попавшего на поверхность планеты, могла колебаться от полумиллиона до пятидесяти миллионов тонн.

Выявление эритрулозы в межзвёздной среде предполагает существование альтернативного источника органических соединений, которые могли сыграть роль в развитии первых биологических реакций на ранней стадии формирования Земли.

По мнению специалистов, данное наблюдение может послужить отправной точкой для поиска других значимых углеводных соединений за пределами Земли. В первую очередь, научные работники стремятся выявить рибозу – вещество, являющееся частью РНК и рассматриваемое как один из основных элементов первоначальных биохимических процессов.

«Нахождение эритрулозы даёт перспективу для поиска других сахаров и значимых органических молекул во внеземном пространстве, имеющих отношение к возникновению жизни. », — подчеркнул соавтор научной работы Карлос Брионес.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.