«Джеймс Уэбб» надежно нашел этанол в ледяных пылинках вокруг молодых протозвезд

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» однозначно обнаружил ряд сложных органических молекул, включая этанол и метилформиат, в составе льдов на поверхности пылинок в протозвезде NGC 1333 IRAS 2A и области звездообразования IRAS 23385+6053. Это говорит о том, что подобные молекулы могут рождаться внутри ледяных мантий пылинок и затем попадать в состав комет. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

Сложные органические молекулы содержат шесть и более атомов, включая хотя бы один атом углерода. Они могут формироваться в газовой фазе в туманностях посредством ионно-молекулярных реакций или в твердой фазе в ледяных мантиях пылинок в холодных облаках и являются предшественниками пребиотических молекул, таких как аминокислоты и сахара. Понимание того, как подобные молекулы формируются и эволюционируют в дисках вокруг формирующихся и молодых звезд и как попадают на планеты, поможет ученым разобраться в зарождении жизни в Солнечной системе и понять, могла ли она сформироваться за ее пределами. До недавнего времени достоверно в твердой фазе в молодых звездных объектах был обнаружен лишь метанол, с более крупными молекулами было не все так однозначно — речь шла, в основном, о предварительном обнаружении.

Группа астрономов во главе с Уиллом Роча (Will Rocha) из Лейденского университета в Нидерландах сообщила о надежном обнаружении ряда сложных органических молекул в среде вокруг протозвезды NGC 1333 IRAS 2A и области звездообразования IRAS 23385+6053. Спектроскопические наблюдения велись в среднем инфракрасном диапазоне при помощи прибора MIRI «Джеймса Уэбба» в рамках программы JOYS+ (JWST Observations of Young protoStars), а затем сравнивались с лабораторными инфракрасными спектрами для разных льдов.

IRAS 23885+6053 представляет собой массивную (около 220 масс Солнца) область звездообразования, погруженное в родительское молекулярное облако. NGC 1333 IRAS 2A является маломассивной протозвездой класса 0, горячим компактным сгустком, расположенным в молекулярном облаке NGC 1333 в созвездии Персея.

Ученые достоверно обнаружили признаки метанового льда, а также формиат-иона, цианат-иона, этанола, метилформиата, ацетальдегида и диоксида серы в составе льдов на поверхности пылинок в исследованных областях. Сообщается также о предварительном обнаружении в твердой фазе уксусной кислоты.

Исследователи пришли к выводу, что кислотно-основные реакции способны протекать внутри ледяных мантий пылинок в межзвездной среде, и такие объекты в областях звездообразования действительно могут быть источником сложных органических молекул в твердой фазе. Кроме того, содержание льдов разных типов в изученных объектах хорошо коррелирует с содержанием льдов в ядре кометы Чурюмова — Герасименко, что говорит в пользу идеи о том, что сложные органические молекулы могут попадать в кометы из межзвездной среды вокруг протозвезд, а кометы в дальнейшем могут доставлять их на молодые планеты.

Ранее мы рассказывали о том, как сложные органические молекулы обнаружились в шлейфах Энцелада.