RW Space

Астрономы впервые увидели строительные блоки жизни во льду за пределами нашей галактики.

Исследователи обнаружили, что среди смеси сложных органических молекул, запертых во льду, вращающихся вокруг новорожденной звезды в Большом Магеллановом Облаке, этанол, ацетальдегид и метилформиат – соединения, которые никогда раньше не были обнаружены во льду за пределами Млечного Пути.

Более того, другое идентифицированное соединение, уксусная кислота, никогда раньше не было окончательно идентифицировано во льду где-либо в космосе.

Открытие, сделанное астрофизиком Мартой Севило из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и Университета Мэриленда, предполагает, что ингредиенты химии, порождающей жизнь, широко распространены и устойчивы во всем космосе, а не ограничиваются нашей собственной галактикой.

По теме: Ключевой ингредиент для жизни обнаружен в последнем месте, которое ожидали астрономы

«Благодаря этому открытию, — говорит Севило, — мы добились значительных успехов в понимании того, как сложная химия возникает во Вселенной, и открыли новые возможности для исследований в как возникла жизнь.»

Сложные органические молекулы (СОМ) в астрофизическом контексте представляют собой молекулы, по крайней мере, с шестью атомами, по крайней мере, один из которых является углеродом. В эту категорию входят такие молекулы, как этанол (CH₃CH₂OH), метилформиат (HCOOCH₃) и ацетальдегид (CH₃CHO), а также более крупные молекулы, такие как изопропилцианид ((CH3)2CHCN).

Они важны для ученых, поскольку являются химическими предшественниками молекул, которые строят жизнь, таких как аминокислоты, сахара и нуклеиновые основания. Таким образом, их обнаружение в космосе проливает свет на происхождение пребиотической химии и на то, где эти соединения-предшественники, вероятно, были созданы еще до рождения Земли.

Ученые также хотят знать, существуют ли различия в распределении молекул в зависимости от их местоположения. Большое Магелланово Облако (БМО) сильно отличается от Млечного Пути. В нем содержится от трети до половины содержания тяжелых металлов; с точки зрения астрономии это означает все, что тяжелее гелия, поэтому в БМО, например, меньше кислорода, углерода и кремния.

У него также гораздо меньше пыли, блокирующей свет, и относительно интенсивное звездообразование, которое наводняет галактику ультрафиолетовым излучением. Естественно, это поднимает вопросы о том, как формируются COM внутри БМО.

Одна такая молодая звезда, называемая ST6, расположена примерно в 160 000 световых годах от Земли в сверхпузыре под названием N158 – недалеко от знаменитой звездообразующей туманности Тарантул. Севило и ее коллеги направили золотой сложный глаз JWST на эту звезду, впитывая средний инфракрасный свет от ледяного материала, кружащегося вокруг нее, чтобы определить химические процессы, происходящие в ней.

Затем они сравнили полученные спектры с известным «отпечатком пальца COM» — базой данных сигнатур различных COM. Эти молекулы поглощают свет определенных длин волн, что создает в спектре темные линии, которые ученые могут сопоставить с известными молекулами.

В свете, собранном JWST из ледяной пыли вокруг звезды в другой галактике, исследователи уверенно обнаружили метанол, ацетальдегид, этанол, метилформиат и уксусную кислоту (CH₃COOH).

До этого открытия уксусная кислота обнаруживалась в космосе только в форме пара. Обнаружение его в замороженной форме подтверждает компьютерные модели и лабораторные эксперименты, которые позволяют предположить, что он участвует в реакциях на поверхности зерен, которые, как считается, создают пребиотические соединения в космосе.

На самом деле, присутствие всех этих молекул дает довольно убедительные доказательства того, что они являются продуктами химии поверхности зерен. Именно здесь на пылинках в космосе образуется лед, образующий тонкий слой, покрывающий каждую крошечную пылинку. Благодаря радиации зерна внутри этого льда могут перемещаться и взаимодействовать друг с другом, образуя COM, которые обнаружила команда.

Здесь, в Млечном Пути, это было бы достаточно интересно; но полученные здесь результаты показывают, что даже в бедных металлами условиях, подверженных радиации, таких как БМО, этот процесс все еще может иметь место.

Исследователи планируют расширить свою работу на большее количество молодых звезд в БМО, чтобы определить, имеет ли место подобная химия во всей карликовой галактике или ST6 является выбросом.

«В настоящее время у нас есть только один источник в Большом Магеллановом Облаке и только четыре источника с обнаружением этого комплекса. органические молекулы во льдах Млечного Пути», — говорит Севило. «Нам нужны более крупные образцы из обеих галактик, чтобы подтвердить наши первоначальные результаты, которые указывают на различия в содержании COM между этими двумя галактиками».

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.