Астрономы обнаружили самую большую молекулу в диске, формирующем планету

Используя комплекс радиотелескопов, расположенный в чилийской пустыне Атакама (ALMA) в Чили, исследователи из Лейденской обсерватории в Нидерландах впервые обнаружили диметиловый эфир в диске, формирующем планету. Подробности исследования приводит издание Astronomy Astrophysics.


Это самая большая молекула, идентифицированная в таком диске на сегодняшний день. Он также является предшественником более крупных органических молекул, которые могут привести к возникновению жизни. Из этих результатов ученые смогут узнать больше о происхождении жизни на Земле и, следовательно, лучше понять потенциал жизни в других планетарных системах.

Диметиловый эфир это органическая молекула, которую обычно можно увидеть в звездообразующих облаках, но никогда раньше не находили в дисках, образующих планеты. Исследователи также сделали предварительное обнаружение метилформиата, сложной молекулы, похожей на диметиловый эфир, которая также является строительным блоком для еще более крупных органических молекул. "Очень интересно наконец-то обнаружить эти более крупные молекулы в дисках. Какое-то время мы думали, что их невозможно будет наблюдать", - говорит соавтор Элис Бут, научный сотрудник Лейденской обсерватории.

Молекулы были обнаружены в диске, формирующем планету, вокруг молодой звезды IRS 48 (также известной как Oph-IRS 48) с помощью ALMA, обсерватории, находящейся в совместном владении Европейской южной обсерватории (ESO). IRS 48, расположенная в 444 световых годах от нас в созвездии Змееносца, была предметом многочисленных исследований, потому что в ее диске есть асимметричная пылевая ловушка» в форме ореха кешью. Эта область, которая, вероятно, образовалась в результате появления недавно родившейся планеты или небольшой звезды-компаньона, расположенной между звездой и пылевой ловушкой, содержит большое количество пылинок миллиметрового размера, которые могут собираться вместе и превращаться в объекты километрового размера, такие как кометы. астероиды и, возможно, даже планеты.

Считается, что многие сложные органические молекулы, такие как диметиловый эфир, возникают в звездообразующих облаках еще до рождения самих звезд. В этих холодных условиях атомы и простые молекулы, такие как угарный газ, прилипают к пылинкам, образуя слой льда и вступая в химические реакции, в результате которых образуются более сложные молекулы. Исследователи недавно обнаружили что ловушка для пыли в диске IRS 48 также является резервуаром для льда, в котором содержатся пылинки, покрытые этим льдом, богатым сложными молекулами. Именно в этой области диска ALMA обнаружил следы молекулы диметилового эфира: по мере того, как нагревание от IRS 48 превращает лед в газ, захваченные молекулы, унаследованные от холодных облаков, освобождаются и становятся доступными для обнаружения.


"Что делает это еще более захватывающим, так это то, что теперь мы знаем, что эти более крупные сложные молекулы доступны для питания формирующихся планет в диске", - объясняет Бут. Раньше об этом не было известно, так как в большинстве систем эти молекулы скрыты во льду. Открытие диметилового эфира предполагает, что многие другие сложные молекулы, которые обычно обнаруживаются в областях звездообразования, также могут скрываться в ледяных структурах в дисках, образующих планеты. Эти молекулы являются предшественниками пребиотических молекул, таких как аминокислоты и сахара, которые являются одними из основных строительных блоков жизни.

Таким образом, изучая их формирование и эволюцию, исследователи могут лучше понять, как пребиотические молекулы попадают на планеты, включая нашу собственную. «Мы невероятно рады, что теперь можем начать отслеживать весь путь этих сложных молекул от облаков, формирующих звезды, до дисков, образующих планеты, и до комет. Надеемся, что благодаря большему количеству наблюдений мы сможем на шаг приблизиться к пониманию происхождения пребиотических молекул в нашей собственной Солнечной системе», - говорит Нинке ван дер Марел, исследователь из Лейденской обсерватории, которая также участвовала в исследовании.

Будущие исследования IRS 48 с помощью Чрезвычайно большого телескопа ESO ELT который в настоящее время строится в Чили и должен начать работу в конце этого десятилетия, позволят команде изучить химию самых внутренних областей диска, где могут находиться и формироваться планеты, подобные Земле.