В космической пыли найдена органическая материя со звезд
Исследователи Гонконгского университета обнаружили, что в процессе своей жизнедеятельности звезды производят сложные органические соединения, которые они выбрасывают в космос. Составы соединений настолько сложны, что их химическое строение напоминает смешанную структуру угля и нефти, говорит автор исследования Сан Куок из Гонконгского университета.
Ранее ученые полагали, что такие сложные соединения могут иметь только живую природу, но результаты последнего исследования показали, что подобные органические соединения могут формироваться в космическом пространстве, даже без участия каких-либо форм жизни. Фактически такой органический комплекс может естественно производиться звездами, и при этом чрезвычайно быстро.
«Впечатляет то, что уникальные органические соединения, которые легко производятся звездами, находятся всюду в нашей и других галактиках, - поделился подробностями Куок в интервью SPACE.com. - Природа значительно умнее, чем мы можем вообразить».
Сан Куок и его коллега по университету Йонг Занг исследовали ряд известных ученым, но до конца не изученных инфракрасных эмиссий, найденных в звездах и межзвездном пространстве. Эти феномены, которые принято называть Неопознанной инфракрасной эмиссией (НИЭ), знакомы ученым уже 30 лет, но точные источники эмиссий не были обнаружены, и существуют лишь предположения об их природе.
«В астрономическом сообществе принято предполагать, что продукты НИЭ испускаются молекулами многоциклического ароматического углеводорода (МАУ), – пояснил Куок. – Но наше исследование предполагает, что МАУ-гипотеза неверна».
Куок и Занг проанализировали данные Инфракрасной космической обсерватории Европейского космического агентства и Космического телескопа Spitzer, чтобы доказать, что Неопознанные инфракрасные эмиссии не испускаются молекулами МАУ, потому что эмиссии имеют значительно более сложные химические структуры.
«Я подозревал это много лет, - сказал Куок. - Теперь мы думаем, что у нас есть доказательства».
Исследователи наблюдали звезды в различных фазах их развития — от новорожденных звезд малой и средней массы к звездам в фазе протопланетарной туманности, до звезд в планетарной фазе туманности и сверхновых.
Выяснилось, что НИЭ не обнаруживается в молодых звездах и их окрестностях. Но астрономы поняли, что эмиссия начинает появляться в звездах на протопланетарной стадии развития, и в процессе эволюции к планетарной туманности становится интенсивнее.
«Из этого мы сделали вывод, что интересующие нас органические соединения образуются в околозвездной среде», - подытожил Куок.
«Спектр излучений, наложенный на изображение Туманности Ориона, где найдена органика». Фото: European Space Agency's Infrared Space Observator
Другая удивительная вещь, которую обнаружили ученые, заключается в том, как быстро звезды производят сложные органические соединения и выталкивают этот материал в окружающую их среду.
Исследователи изучили эмиссию от сверхновых звезд и нашли, что в этой сверхдинамичной фазе звездная пыль производится невероятно быстро.
«Их спектры изменялись от чистого газового до пылевого спектра в течение нескольких недель или даже дней, - рассказывает Куок. - Внезапное появление инфракрасных эмиссий предполагает, что органическая пыль может формироваться чрезвычайно быстро».
Исследователей всерьез озадачивает тот факт, что их выводы бросают вызов существующим теориям, которые утверждают, что звезды не могут производить такие сложные органические соединения в почти вакуумном пространстве.
«Теоретически очень трудно понять процесс из-за очень низкой плотности околозвездного пространства, - сказал Куок. - Но, основываясь на наблюдении, нет сомнения, что эти спектральные особенности существуют, и изменяются они в течение очень короткого промежутка времени. Это означает, что органические твердые частицы формируются непосредственно в газовой фазе».
Ученые также обнаружили, что химическая структура органической звездной пыли похожа на органический комплекс, найденный в метеоритах. Так как метеориты происходят из космических каменистых образований, которые являются остатками ранней Солнечной системы, результаты исследования предполагают, что звезды, возможно, «снабдили» раннюю Солнечную систему органическими соединениями, говорит Куок.
«Вполне вероятно, что органика метеоритов – это остатки звездной пыли, - объяснил он. - Звездная пыль была сформирована в соседней планетарной туманности и пережила путешествие через целую галактику».
В ранней истории формирования Земли планета была подвержена воздействию метеоритов и комет в период, известный как Поздняя тяжелая бомбардировка, или Лунный катаклизм. Так как органические соединения в метеоритах очень похожи на те, что были найдены в звездной пыли, результаты нового исследования показывают, что обстрел из метеоритов, попавших на Землю во время Поздней тяжелой бомбардировки, возможно, принес на нашу планету органическую звездную пыль.
Еще трудно определить точно, сыграли ли эти органические соединения роль в зарождении развития жизни на Земле, но Куок говорит, что вероятность велика.
«Если это верно, вероятно, у жизни на Земле было очень простое начало, поскольку эта органика могла послужить основными компонентами для зарождения жизни», - сказал он.
Дальнейшее исследование в этой области необходимо, и Куок намеревается продолжить анализировать инфракрасные эмиссии, чтобы лучше понять химическую структуру органической звездной пыли. Он также интересуется изучением того, как и почему звезды производят сложнейшие комплексы органических соединений так быстро.
Хочется верить, дальнейший труд этих ученых поможет нам понять, откуда взялась жизнь на нашей планете и ждут ли нас живые существа в других мирах.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
Комментарии читателей