Сигнал из туманности Ориона: Учёные взбудоражены новыми данными телескопа Webb

Космическая обсерватория нашла то, с чего начинается чудо, которое мы наблюдаем пока только на Земле.

Космическая обсерватория нашла то, с чего начинается чудо, которое мы наблюдаем пока только на Земле.

Где-нибудь вдали от огней большого города туманность Ориона можно видеть невооружённым глазом. Вот она — яркое пятно книзу от трёх звёзд Пояса Ориона. Древние представляли, что это богато украшенный меч могучего охотника. Так вот, это газопылевое облако находится от нас на расстоянии около 1350 световых лет, это гораздо дальше большинства звёзд Ориона, за исключением разве что центральной звезды пояса Альнилам — до неё порядка 2000 световых лет.


Туманность Ориона в созвездии Орион (в нижней части). Фото © Wikipedia / Skatebiker

Туманность Ориона простирается на примерно 25–30 световых лет и содержит в себе вещество общей массой 10 тысяч Солнц. И из этой разрозненной массы прямо сейчас собираются новые звёзды. Некоторые уже сформировались и даже наблюдаются землянами. Самые яркие — это звёзды Трапеции Ориона, они находятся прямо в центре облака. Они очень массивные, в 15–30 раз тяжелее Солнца.

И любопытно в этом смысле то, что как раз такие гиганты активно облучают окружающее пространство ультрафиолетом. Как объясняют учёные, это огромное подспорье для химии будущей жизни. Оказывается, под действием ультрафиолета в космосе может и должно образовываться само по себе довольно несложное вещество, но с удивительными способностями — соединение трёх атомов водорода с одним атомом углерода, у которого ультрафиолетом выбило электрон. Его назвали метил-катионом. Его удивительные способности в том, что с элементарным молекулярным водородом (который составляет большую часть всего, что есть во Вселенной) он не взаимодействует, а зато великолепно взаимодействует со многими более сложными молекулами. Значит, со временем таким образом могут получиться разные замысловатые органические конструкции, к примеру аминокислоты, которые в том числе есть в составе белков и самого ДНК. А в конечном итоге Вселенная по крайней мере однажды должна была создать условия для того, чтобы из всего этого сложилась исполинская двойная цепь, состоящая — внимание — из 100 миллиардов атомов: молекула ДНК.

Ещё в 1980-е годы химики заявили, что именно с метил-катиона должна начинаться органическая химия в космосе, а значит, по сути, и органическая химия как таковая. Но проблема была в том, что этого метил-катиона во Вселенной абсолютно не наблюдалось. И только теперь учёные в очередной раз удостоверились, что, если мы чего-то не видим, это ещё не значит, что этого чего-то нет. Очень часто мы просто плохо видим.

Дело в том, что до сих пор в основном космическую химию изучали с помощью радиотелескопов: они способны различать молекулы, которые на своих концах имеют противоположный электрический заряд, а очень многие молекулы Вселенной именно такие. Это явление называется молекулярным диполем. Но вот, правда, самое распространённое вещество — молекулярный водород (два атома) — такого диполя не имеет, поэтому в радиотелескопы его не видно. И тот самый принципиально важный для астробиологов метил-катион тоже не дипольный, поэтому его и не замечали. А вот теперь инфракрасная космическая обсерватория James Webb наконец раскрыла правду: она распознала свет, идущий именно от этого вещества, в протопланетном газопылевом диске вокруг маленькой и тусклой, только что родившейся звезды — красного карлика, обозначенного в каталогах как d203-506. Возможна ли в принципе жизнь в системе красного карлика, пока не очень понятно: такие звёзды известны своими внезапными чудовищными вспышками радиации, способными мгновенно погубить всё живое на ближайших планетах. Но сам факт наличия во Вселенной этого предвестника органики, предвестника жизни — уже для науки большой праздник.


Часть туманности Ориона, известная как полоса Ориона. Фото © ESA / Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA / Webb), and the PDRs4All ERS Team

Осталось только разобраться вот с какой проблемой: если ультрафиолет такое простое вещество формировать помогает, то любую сложную органику он, наоборот, начисто разрушает. Поэтому получается, что даже в системе спокойного жёлтого карлика (как наше Солнце) присутствие поблизости гигантских источников такого излучения никакой жизни образоваться не даст. Но на этот вопрос нашлось довольно логичное объяснение: такие гигантские источники, то есть массивные звёзды типа Бетельгейзе и тех, что в Трапеции Ориона, очень недолго живут. Порядка десяти миллионов лет. Это просто смехотворно и по космическим меркам, и, допустим, по геологическим. Наш родной жёлтый карлик прекрасно себя чувствует в свои 4,5 миллиарда лет вместе с Землёй и всем остальным семейством. Выходит, недолговечные космические титаны выполняют свою миссию в смысле производства нужной молекулы и уходят со сцены, а молекула начинает беспрепятственно общаться с окружающими элементами и веществами.

via