Сложные органические молекулы впервые обнаружены в протопланетном диске
Астрономы с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama (ALMA) обнаружили диметиловый эфир (CH3OCH3), оксид азота (NO) и метилформиат (CH3OCHO) в диске, формирующем планеты возле молодой звезды IRS 48. Диметиловый эфир с девятью атомами является самой большой молекулой, идентифицированной в таком диске на сегодняшний день.
IRS 48 — звезда класса A0, расположенная примерно в 445 световых годах от нас в созвездии Змееносца.
Звезда, также известная как Oph-IRS 48, IRAS 16245-2423, 2MASS J16273718-2430350, EPIC 203896277 или TIC 175743679, была предметом многочисленных исследований, поскольку ее протопланетный диск содержит асимметричную пылевую ловушку.
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 размером в километр, такие как кометы, астероиды и потенциально даже планеты.
Астрономы недавно обнаружили, что пылевая ловушка в диске IRS 48 также является резервуаром для льда, содержащим пылинки, покрытые этим льдом, богатым сложными молекулами.
В новом исследовании они обнаружили в этой области признаки диметилового эфира — органической молекулы, обычно наблюдаемой только в звездообразующих облаках.
По мере того, как нагревание от IRS 48 превращает лед в газ, захваченные молекулы, унаследованные от холодных облаков, освобождаются и становятся обнаруживаемыми.
«Из этих результатов мы можем больше узнать о происхождении жизни на нашей планете и, следовательно, лучше понять потенциал жизни в других планетарных системах», — сказал ведущий автор исследования Нэшанти Брункен из Лейденской обсерватории. «Очень интересно видеть, как эти результаты вписываются в более широкую картину».
Ученые 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 обнаружить эти более крупные молекулы в дисках. Какое-то время мы думали, что их невозможно будет наблюдать», — сказала соавтор работы Элис Бут, астроном из Лейденской обсерватории.
«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. Раньше об этом не было известно, поскольку 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, астрономы 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, формирующих планеты, и до комет», — говорят ученые.
«Благодаря большему количеству наблюдений мы сможем приблизиться к пониманию происхождения пребиотических молекул в нашей собственной Солнечной системе».