Благодаря применению массива радиотелескопов ALMA, ученые впервые зафиксировали наличие диметилэфира – девятиатомной молекулы, которая на данный момент является самой крупной из всех обнаруженных в окрестностях юных звезд, в протопланетном диске. Информация об этом открытии опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Получение этих данных позволяет нам глубже понять процессы, которые могли привести к возникновению жизни на нашей планете, и, как следствие, оценить вероятность зарождения жизни в других звездных системах», – отмечает Нашанти Брункен, ведущий автор исследования из Лейденского университета (Нидерланды).
Диметилэфир представляет собой органическую молекулу, которая ранее была зафиксирована в протозвездных облаках, однако ее присутствие в протопланетных дисках встречалось впервые. Обнаружение произошло вокруг молодой звезды IRS 48, находящейся на удалении 444 световых года от Земли и расположенной в направлении созвездия Змееносец.
Звезда IRS 48 неоднократно привлекала внимание исследователей благодаря своему диску, содержащему необычную асимметричную «пылевую ловушку», визуально напоминающую орех кешью. Предполагается, что эта структура сформировалась в результате взаимодействия с окружающей средой либо новорожденной планеты, либо маломассивной звезды-компаньона. Внутри этой ловушки скопилось большое количество пылевых зерен размером около миллиметра, которые объединяются в более крупные образования и растут до объектов километрового масштаба – комет и астероидов.
Предполагается, что даже на этапе формирования звезд в протозвездных облаках возникает значительное количество сложных органических соединений, включая диметилэфир. В условиях низких температур атомы и элементарные молекулы, такие как окись углерода, конденсируются на поверхности пылевых зерен, формируя ледяной слой, где протекают химические процессы, приводящие к образованию более крупных молекул.
Пылевая ловушка в системе IRS 48 представляет собой своеобразный резервуар льда, насыщенного сложными молекулами, покрывающими пылевые частицы. В этой области были обнаружены признаки диметилэфира: под воздействием тепла, исходящего от звезды, лед испаряется, высвобождая захваченные молекулы, унаследованные от холодных облаков, которые затем фиксируются телескопом ALMA.
«Особый интерес представляет тот факт, что теперь мы располагаем информацией о том, что эти более крупные и сложные соединения могут быть включены в состав формирующихся планет в диске. Ранее эта возможность не рассматривалась, поскольку в большинстве систем такие молекулы остаются заключенными во льду» – отметила Алиса Бут, один из авторов исследования из Лейденского университета.
Обнаружение диметилэфира позволяет предположить, что в ледяных структурах протопланетных дисков могут присутствовать и другие сложные соединения – предшественники пребиотических молекул, которые являются ключевыми «строительными блоками» жизни.
По мнению Нинке ван дер Марел, одного из авторов научной работы, изучение образования и развития сложных органических соединений в протопланетных дисках позволит установить механизм доставки пребиотических молекул на планеты.
