«Эта звездная система, кажется, продолжает давать! После открытия сахаров мы обнаружили метилизоцианат.
Это семейство органических молекул участвует в синтезе пептидов и аминокислот, которые в форме белков являются биологическая основа жизни, какой мы ее знаем », — объясняют Нильс Лигтеринк и Одри Кутенс [2].Возможности ALMA позволили обеим командам наблюдать молекулу на нескольких различных характерных длинах волн в радиоспектре [3].
Они обнаружили уникальные химические отпечатки пальцев, расположенные в теплых и плотных внутренних областях кокона из пыли и газа, окружающего молодые звезды на самых ранних стадиях их эволюции. Каждая группа идентифицировала и изолировала сигнатуры сложной органической молекулы метилизоцианата [4].
Затем они продолжили компьютерное химическое моделирование и лабораторные эксперименты, чтобы уточнить наше понимание происхождения молекулы [5].IRAS 16293-2422 — это множественная система очень молодых звезд, расположенных на расстоянии около 400 световых лет в большой области звездообразования под названием Ро Змееносец в созвездии Змееносца. Новые результаты ALMA показывают, что метилизоцианатный газ окружает каждую из этих молодых звезд.
Земля и другие планеты в нашей Солнечной системе образовались из материала, оставшегося после образования Солнца. Таким образом, изучение протозвезд солнечного типа может открыть окно в прошлое для астрономов и позволить им наблюдать условия, аналогичные тем, которые привели к формированию нашей Солнечной системы более 4,5 миллиардов лет назад.Рафаэль Мартин-Доменек и Виктор М. Ривилла, ведущие авторы одной из статей, комментируют: «Мы особенно взволнованы результатом, потому что эти протозвезды очень похожи на Солнце в начале его жизни, с такими условиями, которые хорошо подходят для формирования планет размером с Землю.
Обнаружив молекулы пребиотиков в этом исследовании, мы можем теперь получить еще один кусок головоломки в понимании того, как возникла жизнь на нашей планете ».Нильс Лигтеринк доволен подтверждающими лабораторными результатами: «Помимо обнаружения молекул, мы также хотим понять, как они образуются. Наши лабораторные эксперименты показывают, что метилизоцианат действительно может производиться на ледяных частицах в очень холодных условиях, подобных тем, которые существуют в межзвездном пространстве. Это означает, что эта молекула — и, следовательно, основа для пептидных связей — действительно, вероятно, будет присутствовать около большинства новых молодых звезд солнечного типа ».
Примечания[1] Сложная органическая молекула определяется в астрохимии как состоящая из шести или более атомов, где по крайней мере один из атомов является углеродом. Метилизоцианат содержит атомы углерода, водорода, азота и кислорода в химической конфигурации CH3NCO. Это очень токсичное вещество стало основной причиной смерти после трагической промышленной аварии в Бхопале в 1984 году.
[2] Система была ранее изучена ALMA в 2012 году и обнаружила, что она содержит молекулы простого сахарного гликолевого альдегида, еще одного ингредиента для жизни.[3] Команда под руководством Рафаэля Мартина-Доменека использовала новые и архивные данные протозвезды, полученные в большом диапазоне длин волн в диапазонах 3, 4 и 6 приемника ALMA. Нильс Лигтеринк и его коллеги использовали данные исследования протозвездных интерферометрических линий ALMA. (PILS), целью которого является составление диаграммы химической сложности IRAS 16293-2422 путем визуализации всего диапазона длин волн, охватываемого полосой 7 ALMA, в очень малых масштабах, эквивалентных размеру нашей Солнечной системы.
[4] Команды провели спектрографический анализ света протозвезды, чтобы определить химические составляющие. Количество метилизоцианата, которое они обнаружили — содержание — по отношению к молекулярному водороду и другим индикаторам, сравнимо с предыдущими обнаружениями около двух протозвезд с большой массой (то есть внутри массивных горячих молекулярных ядер Ориона KL и Стрельца B2.[5] Группа Мартина-Доменека химически смоделировала образование метилизоцианата в виде газовых зерен.
Наблюдаемое количество молекулы можно объяснить химией на поверхности пылевых частиц в космосе с последующими химическими реакциями в газовой фазе. Более того, команда Лигтеринка продемонстрировала, что молекула может быть образована при чрезвычайно низких межзвездных температурах, вплоть до 15 Кельвинов (-258 градусов Цельсия), с помощью криогенных экспериментов со сверхвысоким вакуумом в своей лаборатории в Лейдене.Больше информации
Это исследование было представлено в двух статьях: «Первое обнаружение метил-изоцианата (CH3NCO) в протозвезде солнечного типа» Р. Мартина-Доменека и др. и «Обзор ALMA-PILS: обнаружение CH3NCO в направлении маломассивной протозвезды IRAS 16293-2422 и лабораторные ограничения на его образование», NFW Ligterink et al. Обе статьи появятся в одном и том же выпуске Ежемесячных уведомлений Королевское астрономическое общество.В одну группу входят: Р. Мартин-Доменек (Центр астробиологии, Испания), В. М. Ривилья (INAF / Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Италия), И. Хименес-Серра (Лондонский университет королевы Марии, Великобритания), Д. Кенард. (Лондонский университет королевы Марии, Великобритания), Л. Тести (INAF / Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Италия; ESO, Гархинг, Германия; Excellence Cluster "Universe", Германия) и Дж.
Мартин-Пинтадо (Centro de Astrobiologia, Испания) .Другая группа состоит из: NFW Ligterink (Лаборатория астрофизики Саклера, Лейденская обсерватория, Нидерланды), А. Кутенса (Университетский колледж Лондона, Великобритания), В. Кофмана (Лаборатория астрофизики Саклера, Нидерланды), HSP Muller (Университет zu Koln, Германия), RT Garrod (Университет Вирджинии, США), H. Calcutt (Институт Нильса Бора) Музей естественной истории, Дания), С. Ф. Вампфлер (Центр космоса и обитаемости, Швейцария), Й. К. Йоргенсен (Институт Нильса Бора). Музей естественной истории, Дания), Х. Линнарц (Лаборатория астрофизики Саклера, Нидерланды) и Э. Ф. ван Дишек (Лейденская обсерватория, Нидерланды; Институт Макса Планка внеземной физики, Германия).