Астрономы зафиксировали неожиданные химические аномалии в газово-пылевых дисках вокруг молодых звезд, в которых формируются планетные системы. Наблюдения, проведенные с помощью радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), позволяют уточнить, как распределение метанола влияет на формирование новых планет и на появление условий, пригодных для жизни. Результаты исследования, опубликованного в научном вестнике Astronomy & Astrophysics, были переданы в СМИ изданием РБК-Украина и представляют собой первые подробные данные проекта COMPASS (Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys).

Метанол как ключевая молекула зарождения жизни

Метанол является наиболее распространенной сложной органической молекулой в протопланетных дисках, что делает его одним из центральных объектов при изучении происхождения жизни. Именно поэтому его химическое поведение в молодых звездных системах интересует исследователей: от того, как эта молекула распределяется и преобразуется, во многом зависит состав материала, из которого впоследствии складываются планеты. Международная команда из более чем 30 ученых под руководством Марии Дроздовской из Бернского университета сосредоточила внимание на газовых дисках вокруг 11 ближайших маломассивных протозвезд, чтобы проследить эти процессы в деталях.

Дейтериевая аномалия в диске звезды IRAS 4A2

В ходе наблюдений исследователи обнаружили редкую форму метанола, в которой обычные атомы водорода замещены его тяжелым изотопом — дейтерием. Подобная аномалия была зафиксирована лишь в одном из 11 изученных объектов — в диске молодой звезды IRAS 4A2, расположенной на расстоянии около 1000 световых лет от Земли в молекулярном облаке Персея. Наличие такого изотопного состава в единичном случае указывает на то, что химическая эволюция дисков не является универсальной и может сильно различаться от системы к системе.

Мазерное излучение у маломассивных звезд

Помимо редкого изотопа, команда COMPASS зафиксировала метанольное мазерное излучение более чем в 50 процентах исследованных протозвезд, преимущественно в самых молодых системах. Мазер — это микроволновой аналог лазера, при котором излучение естественно стимулируется и усиливается при столкновении и возбуждении молекул метанола в ударных волнах. Ранее подобные мощные радиосигналы обнаруживались только вблизи массивных звезд. Их обнаружение у меньших и более спокойных звезд свидетельствует о наличии в этих системах участков с необычайно высокой энергией и может означать, что такие сигналы возникают при формировании планет вокруг звезд разной массы, а не только у самых массивных из них.

Химическое разнообразие и роль ударных волн

Ученые предполагают, что когда молодая звезда поглощает газ с окружающего диска, она периодически нагревается и порождает ударные волны. Именно они, по мнению исследователей, способны активировать метанол в газе и заставлять его излучать мощные радиосигналы — мазеры. Кроме того, команда выявила различия в содержании кислорода и азота в различных звездных системах. Это означает, что химический состав материала, из которого формируются планеты, может существенно отличаться от системы к системе, что важно учитывать при моделировании условий возникновения жизни на других мирах.

Первые публикации и планы наблюдений с James Webb

Первые подробные результаты проекта COMPASS были опубликованы в семи работах в научном журнале Astronomy & Astrophysics в октябре 2026 года. Астрономы продолжают системный анализ собранных данных с телескопа ALMA и готовят серию следующих наблюдений с помощью космического телескопа James Webb, что позволит дополнить радиоданные инфракрасными измерениями и уточнить картину химической эволюции протопланетных дисков.