Астрономы впервые обнаружили муравьиную кислоту в протопланетном диске

Изображение протопланетного диска вокруг звезды TW Гидры, полученное при помощи системы ALMA.

S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Астрономы при помощи системы радиотелескопов ALMA обнаружили признаки присутствия муравьиной кислоты в протопланетном диске вокруг звезды TW Гидры. Это первый случай обнаружения в протопланетном диске простейших карбоновых кислот — основы для синтеза более сложных органических соединений, необходимых для живых организмов на Земле. Препринт работы опубликован на портале ArXiv.org.

Основой жизни на Земле являются различные комбинации относительно небольшого количества ключевых органических компонентов, синтезированных из более простых «кирпичиков», таких как аминокислоты, фосфаты, сложные эфиры, органические кислоты, сахара и спирты. Некоторые из этих пребиотических молекул были обнаружены в областях звездообразования, а также в составе метеоритов и комет. Ученых давно интересует вопрос, какие химические процессы идут в протопланетных дисках, окружающих молодые звезды, до завершения формирования самих планет и какие органические молекулы при этом образуются. Однако органический «зоопарк», обнаруженный в протопланетных дисках ограничен 20 видами молекул, в числе которых, например, цианиды, метанол или формальдегид. Поиск относительно больших молекул в протопланетных дисках — весьма сложная задача, для решения которой требуются высокая чувствительность телескопа и разрешение (как пространственное, так и спектральное).

Звезда TW Гидры, оранжевый карлик, расположенный на расстоянии примерно в 194 световых годах от нас, относится к звездам типа T Тельца. Ее возраст оценивается менее чем в 10 миллионов лет, а масса не превышает 0,7 массы Солнца. TW Гидры уже неоднократно становилась целью для наблюдений, так как это самая близкая к нам звезда, обладающая плотным газопылевым диском, плоскость которого перпендикулярна лучу зрения с Земли, что позволяет наблюдать его полностью и избежать искажений. Кроме того, несмотря на то, что сам диск вокруг TW Гидры был открыт еще в 2005 году, недавние наблюдения показали, что в нем, возможно, присутствует планета-гигант, а также неоднородности — формирующиеся планеты.

Ранее исследователи уже находили в диске вокруг TW Гидры газообразный метанол (CH3OH), который играет важнейшую роль в формировании органических соединений, необходимых для возникновения жизни, а также впервые получить в высоком разрешении изображение протопланетного диска и разглядеть его структуру. Теперь группа во главе с Сесилем Фавре (Cecile Favre) сообщает о достоверной регистрации эмиссионной линии муравьиной кислоты (HCOOH) на частоте 129 ГГц, сделанной в середине 2016 года при помощи системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Ученые также смогли оценить как много муравьиной кислоты в диске по отношению к содержанию метанола. Однако не удалось определить области в диске, где могла образоваться муравьиная кислота.

Ранее мы рассказывали о том, как телескоп «Хаббл» помог изучить структуру остаточного диска у звезды, как выглядят околозвездные диски у далеких звезд и каким образом искусственный интеллект научили искать протопланетные диски.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.