Астрономи зафіксували несподівані хімічні аномалії в газово-пилових дисках навколо молодих зір, у яких формуються планетні системи. Спостереження, проведені за допомогою радіотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), дозволяють уточнити, як розподіл метанолу впливає на формування нових планет і на появу умов, придатних для життя. Результати дослідження, опублікованого в науковому віснику Astronomy & Astrophysics, були передані у ЗМІ виданням РБК-Україна і є першими докладними даними проєкту COMPASS (Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys).

Метанол як ключова молекула зародження життя

Метанол є найпоширенішою складною органічною молекулою в протопланетних дисках, що робить його одним із центральних об'єктів під час вивчення походження життя. Саме тому його хімічна поведінка в молодих зіркових системах цікавить дослідників: від того, як ця молекула розподіляється і перетворюється, багато в чому залежить склад матеріалу, з якого згодом складаються планети. Міжнародна команда з понад 30 учених під керівництвом Марії Дроздовської з Бернського університету зосередила увагу на газових дисках навколо 11 найближчих маломасивних протозір, щоб простежити ці процеси в деталях.

Дейтерієва аномалія в дискі зорі IRAS 4A2

Під час спостережень дослідники виявили рідкісну форму метанолу, у якій звичайні атоми водню заміщені його важким ізотопом — дейтерієм. Подібна аномалія була зафіксована лише в одному з 11 вивчених об'єктів — у дискі молодої зорі IRAS 4A2, розташованої на відстані близько 1000 світлових років від Землі в молекулярній хмарі Персея. Наявність такого ізотопного складу в одиничному випадку вказує на те, що хімічна еволюція дисків не є універсальною і може сильно різнитися від системи до системи.

Мазерне випромінювання у маломасивних зір

Окрім рідкісного ізотопу, команда COMPASS зафіксувала метанольне мазерне випромінювання у понад 50 відсотках досліджених протозір, переважно в наймолодших системах. Мазер — це мікрохвильовий аналог лазера, при якому випромінювання природно стимулюється і посилюється під час зіткнення та збудження молекул метанолу в ударних хвилях. Раніше подібні потужні радіосигнали виявлялися лише поблизу масивних зір. Їх виявлення у менших і спокійніших зір свідчить про наявність у цих системах ділянок із надзвичайно високою енергією і може означати, що такі сигнали виникають під час формування планет навколо зір різної маси, а не лише у наймасивніших із них.

Хімічне різноманіття та роль ударних хвиль

Учені припускають, що коли молода зоря поглинає газ із навколишнього диска, вона періодично нагрівається і породжує ударні хвилі. Саме вони, на думку дослідників, здатні активувати метанол у газі та змушувати його випромінювати потужні радіосигнали — мазери. Крім того, команда виявила відмінності у вмісті кисню та азоту в різних зіркових системах. Це означає, що хімічний склад матеріалу, з якого формуються планети, може суттєво відрізнятися від системи до системи, що важливо враховувати під час моделювання умов виникнення життя на інших світах.

Перші публікації та плани спостережень із James Webb

Перші докладні результати проєкту COMPASS були опубліковані у семи роботах у науковому журналі Astronomy & Astrophysics у жовтні 2026 року. Астрономи продовжують системний аналіз зібраних даних із телескопа ALMA і готують серію наступних спостережень за допомогою космічного телескопа James Webb, що дозволить доповнити радіодані інфрачервоними вимірюваннями та уточнити картину хімічної еволюції протопланетних дисків.