Ученые заявляют о «прорыве в космической химии» после обнаружения в глубоком космосе крупной ароматической молекулы. Это открытие предполагает, что подобные соединения могут «засевать» планетные системы углеродом, способствуя формированию молекул, необходимых для жизни.

Обнаруженная молекула — цианокоронен — относится к классу полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Эти соединения состоят из нескольких связанных ароматических колец, где электроны делокализованы между атомами углерода, что придает им особую химическую стабильность.

«ПАУ, вероятно, содержат значительную часть углерода во Вселенной и играют ключевую роль в химических процессах, ведущих к образованию звезд и планет», — отмечают представители Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). «До сих пор в космосе находили только мелкие ПАУ, но новое открытие значительно расширяет известные пределы их размеров».

Ученые выяснили, что цианокоронен может эффективно формироваться в условиях холодного космоса — при реакциях между короненом и высокоактивными цианидными радикалами при низких температурах.

«Это означает, что сложная органическая химия может происходить еще до рождения звезд», — подчеркивают исследователи. Таким образом, пребиотические молекулы могут быть обычным компонентом на ранних этапах формирования звезд и планет.

Как нашли молекулу?

Цианокоронен обнаружили с помощью радиотелескопа Грин-Бэнк (GBT) в Туманности Тельца (TMC-1) — области звездообразования в созвездиях Тельца и Возничего, известной своей сложной химией.

GBT, расположенный в Западной Вирджинии, — крупнейший в мире полностью управляемый радиотелескоп. Его 100-метровая тарелка позволяет улавливать даже слабые радиосигналы из глубин космоса, включая излучение молекул вроде цианокоронена.

В отличие от оптических телескопов, GBT работает в радиодиапазоне, что позволяет изучать холодные и плотные области космоса, где рождаются звезды и сложные органические соединения.

Метод обнаружения

Чтобы идентифицировать молекулу, ученые сначала измеряют ее микроволновый спектр в лаборатории. Каждое соединение имеет уникальный «спектральный отпечаток» — набор линий, соответствующих переходам энергии. Затем GBT сканирует космос в поисках совпадений.

В случае с цианокороненом исследователи обнаружили несколько совпадающих спектральных линий, что подтвердило его присутствие в TMC-1 с очень высокой достоверностью.

Что это значит для науки?

Теперь астрономы и астрохимики смогут искать еще более крупные ПАУ и родственные молекулы. Особый интерес представляет их эволюция под воздействием:

• ультрафиолетового излучения,

• космических лучей,

• ударных волн в межзвездной среде.

«Каждое новое открытие приближает нас к пониманию истоков сложной органической химии во Вселенной — и, возможно, самих строительных блоков жизни», — говорит Габи Венцель, ведущий автор исследования из MIT и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Результаты работы были представлены на 246-й встрече Американского астрономического общества в Анкоридже (Аляска).

Перспективы

Это открытие укрепляет гипотезу о том, что сложная органика широко распространена в космосе и может участвовать в зарождении жизни на других планетах. Следующий шаг — поиск еще более массивных молекул и изучение их роли в космической химии.

Возможно, именно такие соединения однажды помогут нам найти ответ на вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?