Стало известно о молекуле из 13 атомов в межзвездной среде

В окрестностях центра Млечного Пути ученые обнаружили молекулу, которая до сих пор считалась слишком сложной для межзвездного пространства. Она содержит серу и по размеру превосходит все ранее известные соединения этого типа за пределами Солнечной системы. Находка меняет представления о возможностях космической химии. Об этом сообщает журнал Nature Astronomy.

Химически насыщенный регион Галактики

Молекулярное облако G+0.693-0.027 входит в состав гигантского комплекса Стрелец B2, расположенного примерно в 26 тысячах световых лет от Земли, вблизи центра Галактики.

Этот регион давно привлекает внимание астрономов: его масса в миллионы раз превышает солнечную, а размеры достигают десятков парсек. В таких условиях плотного холодного газа, ударных волн и усиленного космического излучения формируется необычно богатая химическая среда.

Ранее в Стрельце B2 уже находили десятки сложных органических соединений — от спиртов и аминов до молекул, которые рассматриваются как участники пребиотических процессов. Новая находка логично продолжает эту цепочку, но при этом заметно повышает планку сложности межзвездной химии.

Рекордная молекула с серой

Международная команда под руководством Мицунори Араки из Института внеземной физики имени Макса Планка и Виктора М. Ривильи из Испанского центра астробиологии обнаружила в облаке 2,5-циклогексадиен-1-тион. Это крупнейшая серосодержащая молекула, когда-либо зафиксированная в межзвездной среде. Ее формула — C₆H₆S, а общее число атомов достигает 13.

Наблюдения проводились с использованием 30-метрового радиотелескопа IRAM и 40-метрового телескопа Yebes, расположенных в Испании. Ключевым инструментом стала радиоспектроскопия, позволяющая распознавать молекулы по характерным линиям излучения, возникающим при их вращении. Сравнение астрономических данных с лабораторными спектрами подтвердило идентификацию соединения.

Условия формирования и значение открытия

Исследование показало, что молекула находится в крайне холодном газе — при температуре около минус 259 градусов Цельсия — и движется со скоростью примерно 72 километра в секунду относительно Солнца. До этого самыми сложными серосодержащими молекулами в космосе считались этилмеркаптан и диметилсульфид, содержащие не более девяти атомов.

Сера играет важную роль в земной биохимии, входя в состав аминокислот, ферментов и коферментов. Поэтому ее обнаружение в составе сложных межзвездных молекул усиливает гипотезу о том, что ключевые компоненты для зарождения жизни могли формироваться еще до появления планет. Предполагается, что такие соединения возникают на поверхности пылевых зерен под воздействием космических лучей, а затем переносятся на молодые планеты кометами и астероидами.

В перспективе 2,5-циклогексадиен-1-тион может оказаться первым представителем целого класса серосодержащих циклических молекул. Их поиск станет одной из задач для обсерватории "Джеймс Уэбб" и радиоинтерферометра SKA, способных улавливать слабые сигналы из самых удаленных областей Галактики.