Космос виявився значно «хімічно багатшим», ніж можна було уявити. Астрономи знайшли навколо молодих зір справжній набір органічних молекул, з яких у майбутньому можуть сформуватися складніші речовини для новонароджених планет. А серед них — рідкісна форма метанолу, яку раніше взагалі не вдавалося побачити в космосі.
Міжнародна команда дослідників використала радіотелескоп ALMA, щоб детально вивчити 11 молодих зір, схожих на наше Сонце. Це ще не готові планетні системи. Навколо таких протозір лише формується майбутня архітектура — диски з газу й пилу поступово перетворюються на планети, астероїди та інші космічні об’єкти. І саме в цей момент навколо зір відбувається надзвичайно цікава хімія.
Космічний «стартовий набір» для планет
Проєкт COMPASS використовує понад 100 годин спостережень ALMA, щоб скласти детальну карту хімічних речовин навколо молодих зір. Телескоп може вловлювати надзвичайно слабкі спектральні «відбитки» молекул. За ними астрономи визначають, які речовини присутні навколо протозір і де саме вони зосереджені.
Серед виявлених сполук особливу увагу привернув метанол — найпростіший представник спиртів. Звучить майже як космічний бар, але насправді метанол тут набагато важливіший за алкоголь у звичному сенсі.
Ця молекула може бути своєрідною сировиною для утворення складніших органічних сполук. Тобто частина хімічних «цеглинок», які опиняться на майбутніх планетах, може сформуватися ще до їхнього народження.
Вперше знайшли «важкий» метанол
Найбільш незвичайним результатом стала молекула CD₃OD. Це повністю дейтерований метанол — рідкісний варіант, у якому всі атоми звичайного водню замінені на дейтерій, його важчий ізотоп. Астрономи вперше виявили цю молекулу в космосі біля молодої протозорі IRAS 4A2 у молекулярній хмарі Персея, приблизно за 1000 світлових років від Землі.
Для науки це важливо не лише через сам факт відкриття. Співвідношення різних форм молекул може допомагати відтворювати умови, за яких вони утворилися, і простежувати хімічні процеси ще до появи планет.
І це ще не все
Дослідники також виявили, що так звані метанольні мазери — природні радіосигнали, які створюють молекули метанолу, — зустрічаються навколо молодих маломасивних зір набагато частіше, ніж вважалося. У вибірці COMPASS вони з’явилися більш ніж у половині досліджених молодих зір.
Це може означати, що такі «космічні маяки» є досить поширеною ознакою ранніх етапів формування зір, просто раніше астрономам не вистачало чутливості, щоб побачити їх.
Але головна інтрига тільки починається. Нинішні результати — лише перша частина величезного масиву даних. Вчені продовжать аналізувати всі виявлені молекули та порівнювати різні молоді зоряні системи. Їх цікавить, зокрема, чи залежить хімічний склад майбутньої планетної системи від місця її народження, чи він змінюється переважно в процесі формування самої зорі та планет.
І якщо такі дослідження допоможуть простежити шлях органічних молекул від міжзоряної хмари до молодої планети, ми отримаємо важливу підказку про те, звідки взялися хімічні інгредієнти, з яких зрештою могла виникнути життя.
Поки що астрономи не знайшли життя і навіть не довели, що ці молекули безпосередньо ведуть до нього. Але тепер вони дедалі краще бачать, що майбутні планети можуть отримувати складний хімічний «стартовий набір» ще до того, як самі встигають народитися.