Впервые в истории науки с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» за пределами Млечного Пути были обнаружены сложные углеродные молекулы. Пять крупных органических соединений, являющихся строительными блоками для жизни, найдены во льду, окружающем протозвезду в соседней галактике. Это открытие доказывает, что сложная химия, необходимая для возникновения жизни, может формироваться даже в суровых и примитивных средах.
Наблюдение было проведено в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике, которая вращается вокруг Млечного Пути на расстоянии 160 000 световых лет от Земли. Эта галактика является частью Местной группы, гравитационно связанного скопления, в которое входит и наша собственная галактика.
Условия в Большом Магеллановом Облаке разительно отличаются от условий в Млечном Пути. Галактика наполнена горячими, яркими звездами, что создает высокий уровень ультрафиолетового излучения. Кроме того, в ней содержится значительно меньше элементов тяжелее гелия, таких как углерод, азот и кислород. Именно поэтому ее среда считается аналогом условий, существовавших в галактиках в ранней Вселенной.
В марте 2024 года телескоп «Джеймс Уэбб» был нацелен на развивающуюся звезду, получившую название ST6. Используя инструменты, измеряющие инфракрасное излучение, ученые смогли проанализировать химический состав ледяной оболочки вокруг этой протозвезды и идентифицировать находящиеся в ней молекулы.
Анализ подтвердил наличие пяти сложных углеродных соединений: метанола, ацетальдегида, этанола, метилформиата и уксусной кислоты, которая является основным компонентом уксуса. Эти молекулы служат фундаментальной основой для более сложных органических структур.
Помимо подтвержденных молекул, исследователи зафиксировали сигналы, которые могут указывать на присутствие гликоальдегида. Значимость этого соединения заключается в его способности вступать в реакцию с другими молекулами для образования рибозы — сахара, являющегося ключевым компонентом рибонуклеиновой кислоты (РНК).
Данное открытие устанавливает несколько научных рекордов. До этого момента метанол был единственной сложной органической молекулой, убедительно обнаруженной во льду вокруг протозвезд за пределами нашей галактики. Кроме того, уксусная кислота ранее никогда не была достоверно найдена в космическом льду где-либо во Вселенной.
Соавтор исследования, астроном Марта Севило, работающая в Университете Мэриленда и Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, подчеркнула важность полученных данных. Результаты показывают, что сложные органические молекулы способны формироваться на поверхностях ледяных пылинок даже в условиях низкого содержания тяжелых элементов и интенсивного излучения.
Эти выводы коренным образом меняют представление о зарождении сложной химии во Вселенной. Они свидетельствуют о том, что химические предпосылки для возникновения жизни не являются уникальными для галактик, подобных Млечному Пути, и могут возникать в гораздо более широком диапазоне космических сред.
В дальнейшем научная группа планирует продолжить поиски этих и других органических соединений вокруг других протозвезд как в Млечном Пути, так и в других близлежащих галактиках. Это поможет составить более полную картину универсальности пребиотической химии.
Результаты исследования были опубликованы 20 октября в научном журнале Astrophysical Journal Letters.
Изображение носит иллюстративный характер
Наблюдение было проведено в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике, которая вращается вокруг Млечного Пути на расстоянии 160 000 световых лет от Земли. Эта галактика является частью Местной группы, гравитационно связанного скопления, в которое входит и наша собственная галактика.
Условия в Большом Магеллановом Облаке разительно отличаются от условий в Млечном Пути. Галактика наполнена горячими, яркими звездами, что создает высокий уровень ультрафиолетового излучения. Кроме того, в ней содержится значительно меньше элементов тяжелее гелия, таких как углерод, азот и кислород. Именно поэтому ее среда считается аналогом условий, существовавших в галактиках в ранней Вселенной.
В марте 2024 года телескоп «Джеймс Уэбб» был нацелен на развивающуюся звезду, получившую название ST6. Используя инструменты, измеряющие инфракрасное излучение, ученые смогли проанализировать химический состав ледяной оболочки вокруг этой протозвезды и идентифицировать находящиеся в ней молекулы.
Анализ подтвердил наличие пяти сложных углеродных соединений: метанола, ацетальдегида, этанола, метилформиата и уксусной кислоты, которая является основным компонентом уксуса. Эти молекулы служат фундаментальной основой для более сложных органических структур.
Помимо подтвержденных молекул, исследователи зафиксировали сигналы, которые могут указывать на присутствие гликоальдегида. Значимость этого соединения заключается в его способности вступать в реакцию с другими молекулами для образования рибозы — сахара, являющегося ключевым компонентом рибонуклеиновой кислоты (РНК).
Данное открытие устанавливает несколько научных рекордов. До этого момента метанол был единственной сложной органической молекулой, убедительно обнаруженной во льду вокруг протозвезд за пределами нашей галактики. Кроме того, уксусная кислота ранее никогда не была достоверно найдена в космическом льду где-либо во Вселенной.
Соавтор исследования, астроном Марта Севило, работающая в Университете Мэриленда и Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, подчеркнула важность полученных данных. Результаты показывают, что сложные органические молекулы способны формироваться на поверхностях ледяных пылинок даже в условиях низкого содержания тяжелых элементов и интенсивного излучения.
Эти выводы коренным образом меняют представление о зарождении сложной химии во Вселенной. Они свидетельствуют о том, что химические предпосылки для возникновения жизни не являются уникальными для галактик, подобных Млечному Пути, и могут возникать в гораздо более широком диапазоне космических сред.
В дальнейшем научная группа планирует продолжить поиски этих и других органических соединений вокруг других протозвезд как в Млечном Пути, так и в других близлежащих галактиках. Это поможет составить более полную картину универсальности пребиотической химии.
Результаты исследования были опубликованы 20 октября в научном журнале Astrophysical Journal Letters.
