Молекулы жизни на Млечном пути

Кто бы мог подумать, что в космических далях носятся вполне земные ароматы! В межзвездном пространстве нашей галактики исследователи открыли два комплекса органических молекул. Один из них имеется в ягодах малины и вдобавок используется при производстве рома.

Чем пахнет Вселенная? Каковы на вкус межзвездные облака? На эти неожиданные вопросы астрономы теперь могут дать ответ, по крайней мере, относительно некоторых областей Космоса. Ученые смогли исследовать более 150 молекул за пределами Солнечной системы, в том числе органические соединения. «Список постоянно пополняется», — говорит Арно Белош, сотрудник Института радиоастрономии им. Макса Планка в Бонне.

Коллектив ученых под руководством Белоша открыл в центре Млечного пути два комплекса молекул: этил-формиат (этиловый эфир муравьиной кислоты, СЗН602) и н-пропилцианид (СЗН7СN). Первое из этих соединений имеется в малине и является составной частью многих фруктовых ароматов. При производстве рома используется пищевой ароматизатор под названием этилформиат.

Запах и вкус этилформиата, конечно, мало интересуют астрономов. Гораздо интереснее узнать размеры молекул, возникших за пределами Солнечной системы. Исследователи давно выискивают в космическом пространстве простейшую аминокислоту — глицин. Открытые учеными молекулы своими размерами и сложностью строения имеют сходство с глицином.

Эти соединения выявлены благодаря 30-метровому радиотелескопу «Iram» в Испании. Исследования охватывали горячие плотные облака в области звездообразования «Стрелец B2» вблизи центра Млечного пути. «Посредине облака находится молодая звезда, которая разогревает окружающую область», — говорит Белош.

В облаке из газа и пыли содержатся также другие органические молекулы — спирты, альдегиды и кислоты.

Обе вновь открытые молекулы принадлежат к группе сложных эфиров или алкилцианидов, к тому же являются самыми сложными из обнаруженных в Космосе представителей своего класса.

Соединения идентифицированы на основании их эмиссионного спектра. Молекулы в центре газопылевого облака подвергаются интенсивному облучению со стороны молодой звезды. При этом каждый атом и каждое соединение проявляет свои типичные спектральные линии.

«Поиск сложных молекул особенно труден тем, что спектральные линии многочисленных молекул наслаиваются друг на друга, и их нужно разделить», - говорит Белош. Из общего числа 3700 спектральных линий, которые показал телескоп «Iram», исследователи смогли выделить 36 линий обеих обнаруженных молекул.

Ученые попытались смоделировать процесс образования сложных органических молекул. Более простые молекулы возникли от столкновений между частицами газа или являются результатом реакции между отдельными атомами на частицах пыли в межзвездном пространстве.

«Но крупные молекулы, по всей вероятности, не могут сложиться таким способом, атом к атому», — говорит астрохимия из Корнеллского университета Робин Гаррод.

Моделирование доказало, что сложные соединения составляются из более простых молекул. «По-видимому, нет ограничений для размеров молекул, которые могут возникнуть в результате этого процесса», — говорит Робин Гаррод. Исследователи предполагают, что в космическом пространстве существуют еще более сложные соединения.

Еще в 2008 году группа ученых сделала сенсационное открытие в том же облаке в центре Млечного пути. Тогда удалось выделить соединение аминоацетон-нитрил — возможный предшественник глицина, простейшей аминокислоты (аминоуксусной). Пожалуй, недалек тот день, когда за пределами Солнечной системы найдут важнейший «стройматериал» для построения биомолекул — органических соединений, которые, как считается до сих пор, синтезируются естественным образом только в живых системах.