Млечный Путь оказался сладким

Ученые впервые обнаружили молекулу настоящего сахара в межзвездном пространстве. Речь идет об эритрулозе – органическом соединении с четырьмя атомами углерода, которое встречается в малине, киви и других фруктах и ягодах красного цвета. До сих пор подобные сахара находили лишь в метеоритах и астероидах, но никогда – в облаках газа и пыли между звездами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

До настоящего времени астрономы обнаружили в космосе более 340 органических молекул, включая спирты, кислоты, аминокислоты и другие сложные соединения. Однако настоящие сахара относятся к числу наиболее сложных молекул, найденных непосредственно в межзвездной среде.

Открытие сделала международная группа исследователей под руководством Исаскун Хименес Серры (Izaskun Jimenez-Serra). Молекулу удалось обнаружить в гигантском молекулярном облаке G+0.693−0.027, расположенном недалеко от центра Млечного Пути примерно в 26 745 световых годах от Земли. Для наблюдений использовали испанские радиотелескопы Yebes диаметром 40 метров и IRAM диаметром 30 метров.

Облако G+0.693−0.027 давно считается одной из самых богатых природных химических лабораторий нашей Галактики. За последние годы в нем уже обнаружили десятки сложных органических соединений, поэтому ученые рассматривают этот регион как один из наиболее перспективных объектов для изучения химических процессов, предшествовавших возникновению жизни.

По словам авторов работы, это первая зарегистрированная в межзвездной среде молекула моносахарида. Эритрулоза оказалась как минимум в восемь раз более распространенной, чем аналогичные сахара с тремя атомами углерода, которые исследователям обнаружить не удалось. Компьютерное моделирование показало, что соединение эффективно образуется на поверхности холодных космических пылинок из более простых спиртов и альдегидов.

Исследователи считают, что подобные молекулы могли появляться еще до формирования звезд и планет. Позже они могли попасть на молодую Землю вместе с кометами и астероидами. В водной среде эритрулоза способна превращаться в другие сахара, необходимые для формирования молекул, участвующих в процессах обмена веществ и хранения генетической информации.

Сахара играют ключевую роль в биохимии всех живых организмов. Они участвуют в образовании рибозы и дезоксирибозы – углеводов, входящих в состав РНК и ДНК. Именно поэтому поиск подобных соединений считается одним из важнейших направлений современной астробиологии, изучающей происхождение и возможность существования жизни за пределами Земли.

Авторы исследования отмечают, что межзвездные молекулярные облака представляют собой настоящие «химические лаборатории», где уже обнаружено более 340 различных соединений. Новая работа подтверждает, что сложная органическая химия в космосе встречается значительно чаще, чем предполагалось ранее. Ученые рассчитывают обнаружить и другие сахара, а также более сложные молекулы, которые помогут лучше понять происхождение жизни не только на Земле, но и в других частях Вселенной.

По оценкам исследователей, только в Млечном Пути существуют тысячи подобных молекулярных облаков. Если сложные сахара способны естественным образом образовываться в таких условиях, вероятность того, что «строительные блоки жизни» широко распространены в нашей Галактике, оказывается значительно выше, чем предполагалось еще несколько десятилетий назад.

Еще полвека назад существование столь сложной органической химии в холодном межзвездном пространстве считалось маловероятным. Сегодня астрономы все чаще рассматривают космос как гигантскую химическую лабораторию, где миллиарды лет формируются соединения, способные стать основой для возникновения жизни на самых разных планетах.

Для этого потребуется сделать 3 шага в сторону незабываемой коллаборации!