Астрономи за първи път откриха в междузвездното пространство изключително рядка форма на метанола, при която всички водородни атоми са заменени с деутерий – по-тежък изотоп на водорода. Откритието помага на учените да разберат по-добре как се образуват органичните молекули в студените облаци от газ и прах, от които възникват звездите и планетите.

Молекулата е засечена около младата протозвезда IRAS 4A2, намираща се в молекулярния облак Персей, на приблизително 1000 светлинни години от Земята. Изследването е проведено в рамките на международната научна програма COMPASS с помощта на радиотелескопния комплекс ALMA в Чили.

Метанолът, известен и като метилов алкохол, има химична формула CH₃OH и е най-простият представител на алкохолите. Въпреки сравнително простия си строеж той играе важна роля в междузвездната химия, тъй като участва в процеси, водещи до образуването на по-сложни органични съединения.

Необичайната форма, открита от учените, се означава като CD₃OD. В нея обикновеният водород е заменен с деутерий – изотоп, чието атомно ядро съдържа един протон и един неутрон.

Това е първото потвърдено откриване на напълно деутериран метанол в Космоса, както и на междузвездна молекула с четири атома водород, заменени с деутерий. Подобни съединения представляват своеобразни химични следи, чрез които астрономите могат да проследяват условията и етапите на формиране на звездните системи.

Какво разкрива деутерият?

Деутерираните молекули са особено ценни за астрохимията, защото образуването им е тясно свързано с физичните условия в междузвездната среда. При изключително ниски температури определени химични реакции благоприятстват включването на деутерий в молекулите.

Затова съотношението между обикновените и деутерираните форми на дадено вещество може да даде информация за химичната история на материята, от която се раждат звездите и планетите.

Наблюденията на метанола позволяват на изследователите да проследят как веществата се образуват в студените облаци, как се променят при затоплянето им от младите звезди и как част от тях могат впоследствие да попаднат в изграждащите се планетарни системи.

Космическата химия все още крие изненади

Наблюденията са част от програмата COMPASS – мащабно изследване на сложните органични молекули около протозвезди с помощта на ALMA. Проектът изучава 11 млади звездни системи, за да установи как химичното разнообразие в първоначалните облаци се пренася към новообразуващите се планети.

Откриването на напълно деутериран метанол поставя и нов въпрос пред учените: наблюдаваното количество от тази молекула засега не може да бъде възпроизведено напълно от съществуващите химични модели.

Това подсказва, че част от процесите, протичащи в студените междузвездни облаци и около младите звезди, все още не са достатъчно добре разбрани.

Откритието не е доказателство за наличие на живот извън Земята. То обаче показва, че космическата среда, в която се формират планетите, може да съдържа разнообразни органични молекули още в ранните етапи от развитието на звездните системи.

Изучаването на тези съединения помага на астрономите да възстановят химичните процеси, предхождащи появата на планетите, и да изяснят какви вещества могат да бъдат пренесени към тях още при образуването им.

Колкото по-добре учените разбират тази ранна химична еволюция, толкова по-ясна става картината за произхода и разпространението на органичните съединения в нашата галактика.

Снимка: Unsplash/Ekaterina Moerova / MPIfR; Background: NASA, CXC, SSC, NOAO, DSS

Виж още: Горещата вана показва по-добри резултати от упражненията за някои кръвоносни съдове – но спортът остава незаменим