Впервые за пределами Солнечной системы обнаружена сложная форма углерода

Впервые за пределами Солнечной системы обнаружена сложная форма углерода, необходимая для жизни на Земле. Ее присутствие помогает показать, как соединения, необходимые для жизни, могли поступать из космоса.

Самая распространенная форма углерода во Вселенной — это оксид углерода, но неясно, как он превращается в сложные соединения, встречающиеся в биологической жизни, которые обычно содержат более прочные химические связи.

Астрономы обнаружили астероиды, такие как Рюгу, содержащие соединения с этими более сильными углеродными связями. Считается, что такие космические камни могли доставить ингредиенты для жизни на Землю, но первоначальный источник этих соединений на основе углерода до сих пор не до конца изучен.

Теперь Бретт Макгуайр из Массачусетского технологического института и его коллеги искали и обнаружили сложную молекулу на основе углерода, называемую пиреном, в области звездообразования, называемой молекулярным облаком Тельца. Находясь на расстоянии 430 световых лет, это одно из самых близких к Земле таких облаков.

Исследователи использовали обсерваторию Грин-Бэнк в Западной Вирджинии для поиска радиосигнала пирена. Такие молекулы могли бы стать важными посредниками между оксидом углерода и сложными молекулами углерода в живых организмах.

Чистый пирен не так-то просто обнаружить с помощью радиоволн, поэтому МакГвайр и его коллеги вместо этого искали цианопирен, представляющий собой пирен с присоединенной молекулой цианида, и сравнивали его с лабораторной сигнатурой цианопирена, который они также тщательно получили и измерили в лаборатории на Земле.

По словам Макгуайра, облако, в котором исследователи увидели цианопирен, чрезвычайно холодное, его температура составляет около 10 градусов выше абсолютного нуля (-263°C). Это означает, что мы наблюдаем эти углеродные соединения, существующие на стадии, задолго до образования звезды.

«Теперь мы видим оба конца этого жизненного цикла», — говорит он. Мы видим химическую археологическую летопись в нашей солнечной системе на астероидах и на Земле, говорит Макгуайр, «а теперь мы оглядываемся назад во времени на место, где сформируется другая солнечная система, и видим, как там формируются эти же молекулы. Мы видим начало археологической летописи».

Впервые стало возможным увидеть квантовый мир с нескольких точек зрения одновременно. Это намекает на нечто очень странное — реальность обретает форму только тогда, когда мы взаимодействуем друг с другом.

По его словам, если предположить, что радиосигнал, который Макгуайр и его команда наблюдали из молекулярного облака в Тельце, является репрезентативным для других мест космоса, то это говорит о том, что цианопирен чрезвычайно распространен и, возможно, является одним из крупнейших химических резервуаров сложного углерода во Вселенной.

Мартин Маккустра из Университета Хериот-Уотта (Великобритания) утверждает, что обнаружение этих молекул и среды, в которой они находятся, позволит химикам начать описывать точные химические реакции и пути, которые в конечном итоге привели к появлению строительных блоков жизни на Земле, таких как нуклеиновые кислоты.

По его словам, нелегко объяснить, как изначально образуются молекулы пирена. «Что еще в этой среде может привести нас к пиренам? Мы видим здесь гораздо более глубокое понимание сложной химии, связанной с этими ароматическими молекулами».