Впервые в космосе были обнаружены сложные углеродсодержащие молекулы, которые могут помочь объяснить зарождение жизни, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Science.
Эти молекулы, называемые полициклическими ароматическими углеводородами или ПАУ, состоят из нескольких связанных гексагональных колец углерода с атомами водорода по краям. Астрономы десятилетиями подозревали, что эти молекулы в изобилии находятся в космосе, но раньше ни одна из них не была обнаружена напрямую.
Более простые молекулы с одним углеродным кольцом наблюдались и раньше. Но «теперь мы рады видеть, что мы можем обнаружить эти более крупные ПАУ впервые в космосе», - говорит астрохимик Бретт Макгуайр из Массачусетского технологического института.
Изучение этих и подобных им молекул может помочь ученым понять, как химические предшественники жизни могли появиться в космосе. «Углерод является фундаментальной частью химических реакций, особенно реакций, ведущих к жизненно важным молекулам, - говорит МакГуайр. - Это наше окно в их огромный резервуар».
С 1980-х годов астрономы наблюдали загадочное инфракрасное свечение, исходящее из точек в нашей галактике и других местах. Многие подозревали, что свечение исходит от ПАУ, но не смогли идентифицировать конкретный источник. Сигналы от нескольких разных ПАУ слишком сильно перекрываются, чтобы различить конкретный из них – это похоже на то, как смешиваются голоса в хоре.
Вместо того чтобы искать в инфракрасных сигналах один голос, МакГуайр и его коллеги обратились к радиоволнам, когда разные ПАУ поют разные песни. Команда обучила мощный телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии на TMC-1, темном облаке примерно в 430 световых годах от Земли, недалеко от созвездия Тельца.
Ранее МакГуайр обнаружил, что облако содержит бензонитрил - молекулу, состоящую из одного углеродного кольца. Поэтому он подумал, что это хорошее место для поиска более сложных молекул.
Команда обнаружила 1- и 2-цианонафталин, двухкольцевые молекулы с 10 атомами углерода, восемью атомами водорода и атомом азота. По словам МакГуайра, эта концентрация довольно расплывчата: «Если вы заполните внутреннюю часть своего среднего компактного автомобиля [газом] TMC-1, у вас будет менее 10 молекул каждого обнаруженного нами ПАУ».
Но это было намного больше, чем ожидала команда. Облако содержит от 100 000 до 1 миллиона раз больше ПАУ, чем предсказывают теоретические модели. «Это безумие, это уже слишком странно», - говорит МакГуайр.
Считается, что ПАУ образуются в космосе двумя способами: из пепла мертвых звезд или путем прямых химических реакций в межзвездном пространстве. Поскольку TMC-1 только начинает формировать звезды, МакГуайр ожидал, что любые содержащиеся в нем ПАУ должны быть образованы в результате прямых химических реакций в космосе. Но этот сценарий не может объяснить все молекулы ПАУ, обнаруженные командой. Звездный пепел тоже слишком многое объясняет. Это означает, что чего-то, вероятно, не хватает в теориях астрохимиков о том, как ПАУ могут образовываться в космосе.
«Мы работаем здесь на неизведанной территории, - говорит он, - что очень интересно».
Идентификация ПАУ в космосе - «большое дело», - говорит астрохимик Алессандра Рикка из Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния, которая не принимала участия в новом исследовании. Эта работа «является первой, которая показала, что эти молекулы ПАУ действительно существуют в космосе, - говорит она. - Раньше это была просто гипотеза».
Группа Рикки работает над базой данных инфракрасных сигналов ПАУ,
которые сможет найти космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск
которого запланирован на октябрь. «Все это будет очень полезно
для исследований углерода во Вселенной», - говорит она.
[Фото: sciencenews.org]
