Команда исследователей обнаружила в далеком межзвездном облаке значительное количество пирена, большой молекулы с высоким содержанием углерода, известной как полициклический ароматический углеводород (ПАУ).

Об этом сообщают OstanniPodii.com со ссылкой на пресс-релиз Массачусетского технологического института (MIT).

Это открытие дает новое понимание происхождения углерода в нашей Солнечной системе и подтверждает теории о молекулярных строительных блоках, которые способствовали его образованию.

Межзвездное облако, о котором идет речь, называется TMC-1, содержит смесь пыли и газа, подобную той, из которой в конце концов сформировалась наша Солнечная система. Обнаружение пирена в этой среде свидетельствует о том, что он мог сыграть решающую роль в заселении нашей Солнечной системы углеродом.

Эта идея также подтверждается недавними выводами о том, что пирен содержится в большом количестве в образцах с околоземного астероида Рюгу, который вернулся из японской миссии Hayabusa-2.

"Один из главных вопросов в формировании звезд и планет заключается в том, сколько химического инвентаря из того раннего молекулярного облака унаследовано и формирует базовые компоненты Солнечной системы?", - сказал старший автор исследования Бретт МакГвайр, доцент кафедры химии в MIT.

"Мы рассматриваем начало и конец, и они показывают одно и то же. Это довольно убедительное доказательство того, что этот материал из раннего молекулярного облака попадает в лед, пыль и каменистые тела, которые составляют нашу Солнечную систему".

Обнаружение пирена в космосе является сложным процессом, поскольку его симметричная структура делает его невидимым для обычных методов радиоастрономии. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи сосредоточились на изомере под названием цианопирен, версии пирена, модифицированного цианидом.

Это изменение нарушает симметрию молекулы, что позволяет обнаружить ее по уникальным вращательным спектрам - спектрам света, излучаемого при вращении молекулы в пространстве.

Команда использовала 100-метровый Телескоп Грин Бэнк (GBT) в Западной Вирджинии для обнаружения этих сигналов в облаке TMC-1. Это открытие основывается на предыдущей работе МакГвайра и других исследователей, которые обнаружили меньшие ПАУ в том же регионе, такие как бензонитрил и цианонафталин.

Исследователи обнаружили, что цианопирен составляет примерно 0,1 процента всего углерода, присутствующего в ТМС-1.

МакГвайр отметил, что хотя 0,1 процента не кажется большой цифрой, большинство углерода находится в ловушке в виде монооксида углерода (CO), второй по распространенности молекулы во Вселенной после молекулярного водорода.

"Если отбросить CO, то один из каждых нескольких сотен оставшихся атомов углерода находится в пиренее. Представьте себе тысячи различных молекул, которые существуют во Вселенной, почти все они содержат много разных атомов углерода, и один из каждых нескольких сотен -- это пирен", - сказал МакГвайр.

"Это совершенно огромное количество. Почти невероятное поглощение углерода. Это межзвездный остров стабильности".

Обнаружение пирена знаменует собой открытие третьей по величине молекулы, найденной в космосе, и самой большой из тех, что были идентифицированы с помощью радиоастрономических методов.

Межзвездные облака, подобные TMC-1, имеют потенциал для рождения звезд и планетных систем, поскольку сгустки пыли и газа собираются вместе, образуя новые небесные тела.

Наличие пирена в TMC-1 и подобных молекул в астероиде Рюгу свидетельствует о том, что такие богатые углеродом соединения могут непосредственно наследоваться при формировании планетных систем, включая нашу собственную.

"Сейчас мы имеем, я бы осмелился сказать, самое убедительное доказательство прямого молекулярного наследования от холодного облака до собственно горных пород в Солнечной системе", - пояснил МакГвайр.

Эвин ван Дишек, профессор молекулярной астрофизики Лейденской обсерватории в Нидерландах, подчеркнул важность открытия.

"Оно основывается на предыдущих открытиях меньших ароматических молекул, но переход к семейству пиренов является огромным шагом", - сказал он.

"Это не только демонстрирует, что значительная часть углерода замкнута в этих молекулах, но и указывает на другие пути образования ароматических веществ, чем те, что рассматривались до сих пор".

Теперь исследовательская группа имеет целью выяснить, существуют ли еще большие молекулы ПАВ в TMC-1, что позволит глубже понять ранние химические процессы, которые формируют звездные системы.

Эксперты также выясняют, образовался ли пирен в самом TMC-1 или происходит из другого места во Вселенной и потенциально переносится через космос высокоэнергетическими процессами, подобными тем, что происходят вблизи умирающих звезд.

Исследование было опубликовано в журнале Science.