Группе ученых из Института астрофизики Канарских островов (МАК) и Техасского университета удалось обнаружить одну из самых сложных органических молекул - антрацена - в так называемой межзвездной среде на расстоянии 700 световых лет от Земли. Это открытие приближает ученых к разгадке астрофизической тайны, касающейся существования органических молекул в космосе.

«Нами было обнаружено присутствие молекул антрацена в плотных облаках межзвездного газа в направлении звезды Cernis 52 созвездия Персея, которые находятся на расстоянии примерно 700 световых лет от Земли», - сообщила Сюзанна Иглесиас-Грот (Susana Iglesias Groth), организатор исследования. По ее мнению, следующим шагом в данной работе является обнаружение молекул аминокислот. Молекулы антрацена, при условии воздействия на них ультрафиолетового излучения, в сочетании с водой и аммиаком, могут образовывать аминокислоты и другие соединения, которые необходимы для развития жизни.

До сих пор следы присутствия антрацена были обнаружены только в метеоритах, но никогда еще не наблюдались в межзвездной среде. Антрацен представляет собой соединение ароматического полициклического углеводорода, который биохимически активен и широко распространен в живых системах на Земле. В частности, антрацен является основным компонентом растения алоэ, благодаря которому растение обладает противовоспалительными свойствами.

Это уже не первое открытие органических молекул в Персее. Два года назад в этом же месте звездного пространства астрономы нашли молекулы нафталина – органического соединения, которое состоит из 10 атомов углерода и 8 атомов водорода.

Новое открытие позволяет предположить, что большая часть ключевых органических элементов, которые присутствуют на Земле, могут находиться и в межзвездной материи.

Свою работу ученые опубликовали в ежемесячном журнале Королевского астрономического общества.

Строительные блоки жизни могли иметь свое начало в крошечных ледяных гранулах, которые составляют газ и пыль, обнаруженные между звездами, и эти крошечные ледяные гранулы могли бы быть ключом к пониманию того, как жизнь может подниматься на планетах. С помощью студентов, исследователи открыли важную пару пребиотических молекул в ледяных частицах в межзвездном пространстве. Химические элементы, обнаруженные в гигантском облаке газа на расстоянии около 25,000 световых лет от Земли, могут быть предшественниками ключевого компонента ДНК, а другие могут играть важную роль в информации важных аминокислот.

"Мы обнаружили основную пребиотику из пребиотических молекул", сообщил Anthony Remijan из National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

Используя Green Bank Telescope (GBT) в Западной Вирджинии, исследователи обнаружили молекулу, называемую cyanomethanimine (циано-метанимин), которая производит adenine (аденин), одну из четырех нуклеобаз, которые образуют "звенья" в структуре ДНК, похожей на лестницу. Другая молекула, называемая ethanamine (этанамин), как полагают, играет роль в образовании alanine (аланин), одной из двадцати аминокислот в генетическом коде.

Ранее, ученые полагали, что такие процессы имели место в очень незначительном газе между звездами. Новые открытия, тем не менее, предполагают, что химические последовательности образования для этих молекул происходили не в газе, а на поверхности ледяных гранул в межзвездном пространстве.

"Обнаружение этих молекул в межзвездном газовом облаке означает, что важные строительные блоки ДНК и аминокислоты могут "засевать" вновь образованные планеты химическими предшественниками для жизни", сообщил Remijan.

В каждом случае, вновь открытые межзвездные молекулы являются промежуточными стадиями в многоступенчатых химических процессах, приводя к окончательной биологической молекуле. Подробности процессов остаются неясны, но открытия дают новое представление о том, где эти процессы происходят.

"Нам нужно проводить дальнейшие эксперименты, чтобы лучше понять, как эти реакции работают, но могло бы быть, что некоторые из первых ключевых шагов в направлении биологических химических элементов происходили на крошечных ледяных гранулах", сообщил said.



Открытия были сделаны с помощью новой технологии, которая ускоряет процесс идентификации "отпечатков" космических химических элементов. Каждая молекула имеет специфический набор переменных состояний, которые она может принимать. Когда она меняется из одного состояния в другое, определенное количество энергии либо испускается, либо поглощается, часто как радиоволны на определенных частотах, которые можно наблюдать с помощью GBT.

Новые лабораторные техники позволили астрохимикам измерить характерные модели таких радиочастот для определенных молекул. Вооруженные такой информацией, они затем смогли согласовать ту модель с данными, полученными телескопом. Лаборатории в Университете Вирджинии и Гарварл-Смитсоновском Центре Астрофизики измеряли радиоэмиссию от цианометанимина и этанамина, и частотные модели от этих молекул затем соотносились с публично-доступными данными, собранными обзором, проведенным с помощью GBT с 2008 по 2011 годы.

Команда студентов-старшекурсников, принимающих участие в специальной летней исследовательской программе для меньшей части студентов в Университете Вирджинии, провели некоторые эксперименты, которые привели к открытию цианометанимина.

"Это довольно специфическое открытие и доказывает, что студенты в начале карьеры могут выполнять выдающиеся исследования", сообщил Books Pate, профессор из Университета Вирджинии, который был наставником студентов.

Источник