Молекулярные предшественники жизни обнаружены в облаке Персея

Исследователи Сузан Иглесиас-Грот (Институт астрофизики Канарских островов, IAC) и Мартина Марин-Добринчич (Политехнический университет Картахены) обнаружили присутствие многочисленных пребиотических молекул в области звездообразования IC348 молекулярного облака Персея — молодом звездном скоплении возрастом около 2–3 миллионов лет.

Некоторые из этих биологических молекул считаются важными строительными блоками для создания более сложных молекул, таких как аминокислоты, которые сформировали генетический код древних микроорганизмов и привели к расцвету жизни на Земле. Изучение распределения и содержания этих молекул-предшественников в регионах, где, вероятно, формируются планеты, является важной задачей для астрофизики.

Облако Персея — один из ближайших к Солнечной системе регионов звездообразования. Многие его звезды молоды и обладают протопланетными дисками, где могут происходить физические процессы, ведущие к образованию планет.

«Это необыкновенная лаборатория органической химии», — поясняет Иглесиас-Грот, которая в 2019 году обнаружила в том же облаке фуллерены. «Это сложные молекулы чистого углерода, которые часто выступают в роли строительных блоков для ключевых молекул жизни».

Новое исследование выявило во внутренней части этого региона обычные молекулы, такие как молекулярный водород (H₂), гидроксил (OH), вода (H₂O), диоксид углерода (CO₂) и аммиак (NH₃), а также несколько углеродсодержащих молекул, которые могут играть важную роль в производстве более сложных углеводородов и пребиотических молекул: цианистый водород (HCN), ацетилен (C₂H₂), диацетилен (C₄H₂), цианоацетилен (HC₃N), цианобутадиин (HC₅N), этан (C₂H₆), гексатриин (C₆H₂) и бензол (C₆H₆).

Данные также показывают присутствие более сложных молекул, таких как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и фуллерены C₆₀ и C₇₀. «IC 348, по-видимому, очень богата и разнообразна по молекулярному составу», — заявляет Иглесиас-Грот. «Новизна в том, что мы видим молекулы в диффузном газе, из которого формируются звезды и протопланетные диски».

Присутствие пребиотических молекул в межзвездной среде так близко к этому звездному скоплению предполагает возможность того, что процессы аккреции на молодые планеты могут способствовать формированию сложных органических молекул. «Эти ключевые молекулы могли быть доставлены на зарождающиеся планеты в протопланетных дисках и таким образом помочь проложить там путь к молекулам жизни», — говорит Марин-Добринчич.

Обнаружение исследовательниц основано на данных, полученных спутником NASA Spitzer. Следующим шагом будет использование мощного космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). «Спектроскопические возможности JWST могут предоставить детали о пространственном распределении всех этих молекул и расширить текущий поиск до более сложных, обеспечивая более высокую чувствительность и разрешение, что необходимо для подтверждения весьма вероятного присутствия аминокислот в газе в этом и других регионах звездообразования», — заключает Иглесиас-Грот.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.