Znaleziono składniki życia w pobliżu młodej gwiazdy

Dwa niezależne zespoły naukowców doniosły o odkryciu izocyjanianu metylu, który jest jednym z chemicznych budulców życia, wokół młodej gwiazdy podobnej do naszego Słońca. To pierwsza detekcja takiej molekuły wokół protogwiazd podobnych do tych, z których wyewoluował nasz Układ Słoneczny.

Dwa zespoły pracujące przy danych z obserwatorium ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) w Chile, poinformowały o wykryciu złożonego związku organicznego w wielokrotnym układzie gwiazd IRAS 16293-2422. Pierwszym zespołem kierował Rafael Martin-Domenech z Centro de Astrobiologia w Madrycie przy współpracy z Victorem M. Rivillą z INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri we Florencji. Drugi zespół pracował pod kierunkiem Nielsa Ligterinka z Obserwatorium w Lejdzie oraz Audrey Coutens z University College w Londynie.

Izocyjaniany metylu stały się celem astrochemików, odkąd misja Rosetta Europejskiej Agencji Kosmicznej wykryła cząsteczkę na komecie 67P/Czuriumow-Gierasimienko dwa lata temu. Uważa się, że komety przetrwały niezmienione od wczesnych dni Wszechświata, więc odkrycie izocyjanianu metylu sugerowało, że był obecny na komecie od tamtego czasu i nie utworzył się na planecie. Izocyjaniany metylu zostały także wykryte w dwóch obłokach molekularnych Orion KL oraz Sagittarius B2, ale są to gorące środowiska pełne bardzo masywnych gwiazd, bardzo odmienne od sytuacji, w które był nasz Układ Słoneczny.

Dlatego naukowcy zaczęli obserwować gwiazdy podobne do naszego Słońca na wczesnym etapie jego ewolucji. W ten sposób trafiono na gromadę gwiazd IRAS 16293-2422. Oba zespoły odkryły unikalne odciski chemiczne w chmurze pyłowo-gazowej otaczającej młode gwiazdy. Izocyjanian metylu zaobserwowano na kilku różnych długościach fal w radiowym zakresie promieniowania.

 

Badacze skorzystali z symulacji komputerowych, by zrozumieć, skąd wzięła się ta molekuła w przestrzeni kosmicznej. W chmurze protoplanetarnej wokół małej gwiazdy znajdują się maleńkie fragmenty kamienistego materiału, które zapewniają powierzchnię, z którą mogłyby reagować chemikalia. Badacze z zespołu Ligterinka przeprowadzili nawet doświadczenie. Komorę próżniową wypełnili gazową mieszaniną kwasu izocyjanowego i metanu i schłodzono ją do 15 K, zamrażając gazy na złoconej powierzchni. Następnie oświetlali powierzchnię intensywnym światłem ultrafioletowym, jakie generuje młoda gwiazda. Widmo w zakresie podczerwieni powstałego gazu wykazało wyraźne oznaki izocyjanianu metylu.

IRAS 16293-2422 to układ składający się z wielu bardzo młodych gwiazd. Znajduje się on w odległości około 400 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Wężownika. Obszar gwiazdotwórczy, w którym znajduje się IRAS 16293-2422 nazywany jest Rho Ophiuchi. Izocyjanian metylu jest powszechny w tym środowisku i znajduje się wokół każdej młodej gwiazdy.

– Ten system wciąż nas zaskakuje. Po odkryciu cukrów teraz odkryliśmy izocyjaniany metylu. Ta rodzina molekuł organicznych jest zaangażowana w syntezę peptydów i aminokwasów, które w formie białek są biologiczną podstawą życia, jakie znamy – powiedział Niels Ligterink.

Izocyjanian metylu nie jest najbardziej złożoną cząsteczką organiczną, która została wykryta w chmurze otaczającej gwiazdy, ale jest bardzo interesująca, ponieważ ma strukturę chemicznie podobną do wiązania peptydowego, która utrzymuje aminokwasy w białkach. Odkrycie sugeruje, że bardzo wczesne procesy ewolucji systemów gwiezdnych mogą tworzyć bardzo złożone molekuły organiczne. Może pomóc astronomom w zrozumieniu, jak powstało życie na Ziemi.

 

Źródło: Science, Sciencedaily, fot. ESO/L. Calçada