Телескоп ALMA обнаружил «ингредиенты жизни» вблизи солнцеподобной звезды

Две международных команды астрономов с помощью телескопа ALMA обнаружили сложную органическую молекулу метилизоцианата в протозвездной системе IRAS 16293-2422. Открытие примечательно тем, метилизоцианат участвует в реакциях синтеза структурных элементов белков, которые являются основой известной нам жизни. Работа исследователей опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с ее текстом можно ознакомиться на сайте Европейской космической обсерватории.

Современная наука стремится найти ответ на вопрос о том, как появилась жизнь на Земле. Считается, что некоторые простые добиотические соединения могли образоваться в космосе и попасть в аккреционный диск Солнца, а затем и на нашу планету. В последние годы ученые делают все больше открытий, которые говорят в пользу этой гипотезы. Так, в прошлом году исследователи обнаружили в системе IRAS 16293-2422 простейший сахар — гликольальдегид, а сейчас им удалось найти там и метилизоцианат.
Двойная протозвездная система IRAS 16293-2422 находится в молекулярном облаке ρ Змееносца и удалена от Земли примерно на 120 парсек. Небесные тела в ней имеют массу равную половине солнечной, и можно предположить, что в будущем они превратятся в похожих желтых карликов. Авторы работы наблюдали за системой с помощью чилийского комплекса радиотелескопов ALMA, который находятся в пустые Атакама. 43 эмиссионные линии метилизоцианата обнаружились в плотных холодных облаках газа, окружающих молодую звезду IRAS 16293-2422 B. Количество вещества по отношению к молекулярному водороду и другим элементам было сравнимо с тем, что наблюдалось вокруг двух других протозвезд в молекулярных облаках ОрионKL и Стрелец B2.
Обе команды пытались выяснить, как метилизоцианат мог сформироваться в такой холодной и неблагоприятной среде. В протопланетном облаке вокруг молодой звезды должны быть крошечные зерна каменистого вещества, выступающие основой для химической реакции. Чтобы выяснить, как именно происходит образование органических молекул, ученые поставили эксперимент. Они напомнили вакуумную камеру газообразной смесью изоциановой кислоты и метана, охладили ее до температуры 15 кельвинов и заморозили на золотой подложке. После исследователи облучили поверхность мощным ультрафиолетовым излучением, который обычно исходит от молодых солнцеподобных звезд. Инфракрасный спектр получившегося газа, так же как и масс-спектрометрия, показали явные признаки присутствия метилизоцианата. Тем не менее, исследователи остались недовольны низкой концентрацией вещества. «Должны быть и какие-то другие химические реакции, чтобы образовалось такое большое количество органических молекул, которое мы наблюдали», — комментирует один из авторов работы.
Несмотря на то, что метилизоцианат не самая сложная органическая молекула, которая была обнаружена в областях звездообразования, она представляет особый интерес, так как участвует в синтезе пептидов и аминокислот — структурных единиц белков, из которых состоит все живое на Земле. Однако исследователи предостерегают от поспешных выводов о том, что все молодые планеты буквально наполнены ингредиентами для формирования жизни. «Нам неизвестен химический процесс. Мы не знаем, насколько важен метилизоцианат и как получаются пептиды. Хотя подобные исследования находят даже более сложные молекулы в облаках, из которых образуются планеты, до сих пор непонятно, как на планетах рождается жизнь», — подчеркнул один из исследователей.
Телескоп ALMA начал свою работу совсем недавно, однако уже помог сделать много интересных открытий и снимков. Благодаря ему удалось сфотографировать Солнце, сделать анимацию движения планет вокруг материнской звезды и заснять процесс рождения тройной звезды. Также ALMA недавно подключили к наблюдениям окрестностей черной дыры в центре Млечного пути. Проект Event Horizon Telescope получил первые снимки в апреле 2017 года.

Кристина Уласович