В космосе жизнь всё сложнее

Ученые из университета Аризоны при помощи субмиллиметрового телескопа сумели обнаружить, что звезда-сверхгигант выбрасывает в межзвездное пространство вещества, необходимые для возникновения жизни.

VY Большого Пса (VY Canis Majoris) – один из самых ярких объектов на нашем небосклоне, если рассматривать его в инфракрасном диапазоне. Звезда расположена в 5000 световых лет от нас. Она в полмиллиона раз ярче Солнца, но большая часть ее излучения – инфракрасная, поскольку она намного холоднее нашего светила. Помимо этого, звезда VY – красный сверхгигант. Она в 25 раз массивнее Солнца и намного больше его по размерам. Если ее поместить на место нашего светила, орбита Юпитера окажется внутри звезды.

При этом VY очень быстро теряет свое вещество. И, как выяснили американские астрономы, помимо прочего, сверхгигант поставляет в межзвездное пространство молекулы, необходимые для возникновения жизни.

Команда Аризонской радиообсерватории (ARO) под руководством профессора Аризонского университета Люси Циурус при помощи очень точного 10-метрового субмиллиметрового телескопа SMT сумела зафиксировать три потока вещества со звезды, а также изучить их состав. В основном оно покидает звезду сферически-равномерно, однако неожиданно обнаружилось еще два потока-джета, расположенных под углом 45 градусов друг к другу.

К удивлению ученых, среди молекул и ионов, составляющих джеты, удалось обнаружить такие соединения, как NaCl – обыкновенную поваренную соль, нитрид фосфора PN, изоциановую кислоту (HNC) и ион HCO+.

VY Большого Пса оказалась самой настоящей химической фабрикой.

«Не думаю, что кто-нибудь мог предсказать, что VY окажется молекулярной фабрикой. Это оказалось на самом деле большой неожиданностью», – рассказала профессор Циурус.

По словам ученых, такие выбросы образуют диффузные газовые облака, которые впоследствии могут коллапсировать в более плотные молекулярные облака, из которых возникают звездные системы.

Кроме того, межзвездное вещество может заноситься на планеты при помощи комет и метеоритов: по оценкам специалистов, на Землю ежегодно попадает до 40 тысяч тонн межзвездного вещества.

Свое открытие астрономы опубликовали в выпуске журнала Nature от 28 июня. А меньше чем через месяц сразу две группы учёных заметили не менее удивительную молекулу – самый крупный из известных доселе в космосе органических анионов – октатетраинил-анион (С8H-) (см. фото). Её нашла команда из Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлоттсвиле (Вирджиния) под руководством Энтони Ремиджана. Молекула плавает в облаке холодного молекулярного газа, образующем гало вокруг умирающей звезды из созвездия Льва, на расстоянии 550 световых лет от Земли. Открытие сделано с помощью 100-метрового радиотелескопа Грин Бэнк имени Роберта Бёрда (GBT) в Западной Вирджинии.

При помощи того же телескопа сотрудники Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Кембридж, Массачусетс) нашли анион в молекулярном облаке, плавающем по созвездию Тельца в 450 световых годах от Земли. Об обеих находках можно прочитать в Astrophysical Journal.

Чтобы чётко отследить спектр космического октатетраинил-аниона, сотрудница кембриджского центра Сандра Брюнкен синтезировала его и сняла полный спектр. Её спектр совпал с наблюдаемым из космоса.

Поиски именно такого аниона не случайны – в конце 2006 года Брюнкен с коллегами нашла в созвездии Тельца его аналог из шести молекул – гексатриинил-анион. До сих пор органических анионов в космосе найти не удавалось, хотя астрономам известны уже более 130 нейтральных и около десятка положительно заряженных органических молекул.

Возможно, поэтому долгое время считалось, что отрицательно заряженные органические молекулы в космосе вообще существовать не могут. Тем более что ультрафиолетовое излучение легко вышибает электроны из молекул, придавая им положительный заряд. Поэтому и существование анионов представлялось чем-то нереальным. Многие теории вообще его отрицали.

Теперь теории придётся переписывать. А у астрономов появился шанс на новые открытия. Хотя более сложные молекулы труднее идентифицировать, Ремиджан уверен, что они найдутся: «Их действительно легко найти, если знать, что ищешь». Кроме того, открытие октатетраинил-аниона наряду с обнаруженными в прошлом году тремя меньшими органическими молекулами позволяет смоделировать целый набор возможных химических реакций и их продуктов.

Текущие результаты представлены на страницах журнала Nature в выпуске за 1 августа.