Астрономы идентифицировали самую крупную молекулу, когда-либо найденную в планетообразующем диске

Самая большая молекула, обнаруженная в вращающемся диске пыли и газа вокруг звезды-младенца, была идентифицирована, сообщают ученые.

В этом клубящемся облаке астрономы обнаружили диметиловый эфир - молекулу, содержащую девять атомов. Эта кислородсодержащая молекула может служить строительным блоком для сахаров и других биомолекул, что означает, что мы можем считать ее пребиотическим соединением.

Поскольку диск вокруг звезды, названной IRS 48, будет слипаться вместе, образуя экзопланеты, открытие молекулы может иметь важные последствия для нашего понимания того, как возникает жизнь во Вселенной.

"Благодаря этим результатам мы сможем больше узнать о происхождении жизни на нашей планете и, следовательно, получить лучшее представление о возможности существования жизни в других планетных системах", - говорит астроном Нашанти Брункен из Лейденского университета в Нидерландах.

"Очень интересно посмотреть, как эти находки вписываются в общую картину".

Диметиловый эфир - самый простой из эфиров, и он не редкость в космосе. Фактически, это одна из самых распространенных молекул, обнаруженных в звездообразующих областях в межзвездном пространстве. Он состоит из двух атомов углерода, шести атомов водорода и атома кислорода, химическая формула CH3OCH3.

Считается, что эти молекулы образуются в холодных областях звездообразования, до того как звезды сформируются из плотных облаков пыли. Ученые считают, что простые молекулы, такие как монооксид углерода, прилипают к зернам пыли и образуют ледяные слои, которые в результате реакций образуют еще более сложные молекулы.

Обнаружение в диске вокруг IRS 48, звезды, находящейся на расстоянии 444 световых лет от нас в созвездии Офиуха, произошло из-за асимметричной особенности в форме полумесяца, где концентрируются более крупные частицы пыли, вероятно, образовавшиеся в результате наличия другого тела между этой особенностью и звездой.

Эта "пылевая ловушка", как известно, представляет собой область, где частицы пыли могут слипаться в большие и большие сгустки, которые в конечном итоге могут образовывать кометы, астероиды и, возможно, даже планеты.

Открытие пылевой ловушки было подробно описано в статье 2013 года. В работе, опубликованной в прошлом году, астрономы обнаружили, что пылевая ловушка также богата льдом, содержащим сложные молекулы. Поэтому Брункен и ее команда направили мощный субмиллиметровый массив Atacama Large Millimeter Submillimeter Array (ALMA) в Чили на звезду, чтобы посмотреть, что они смогут обнаружить.

Когда излучение от звезды достигает пылевой ловушки, оно вызывает сублимацию льда. Если вы используете достаточно мощный телескоп, вы можете обнаружить сигнатуру молекул в нем на основе спектра.

Поскольку различные молекулы поглощают и переизлучают свет, они могут создавать темные (поглощение) и яркие (эмиссия) особенности в спектре света, который достигает телескопа.

Эмиссионные особенности, обнаруженные ALMA, в значительной степени соответствуют диметиловому эфиру, говорят исследователи. Кроме того, они предварительно обнаружили метилформиат, простой эфир с формулой CH3OCHO, который также является строительным блоком для органических молекул.

"Очень интересно наконец-то обнаружить эти большие молекулы в дисках. Некоторое время мы думали, что их невозможно будет наблюдать", - говорит астроном Элис Бут из Лейденского университета.

"Еще более захватывающим является то, что теперь мы знаем, что эти более крупные сложные молекулы доступны для питания формирующихся планет в диске. Раньше это было неизвестно, поскольку в большинстве систем эти молекулы скрыты во льду".

Обилие диметилового эфира в областях звездообразования в сочетании с этим открытием позволяет предположить, что молекула может быть в изобилии и в протопланетных дисках. Это также означает, что можно проследить весь межзвездный путь этих молекул - от звездных яслей до планет.

"Мы невероятно рады, что теперь можем проследить весь путь этих сложных молекул от облаков, в которых формируются звезды, до планетообразующих дисков и комет", - говорит астроном Ниенке ван дер Марел из Лейденской обсерватории.

"Надеемся, что с помощью новых наблюдений мы сможем приблизиться к пониманию происхождения пребиотических молекул в нашей Солнечной системе".

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics.