W dysku, w którym rodzą się planety, nigdy wcześniej nie widziano tak dużej molekuły. "To ekscytujące"

- Z uzyskanych wyników możemy dowiedzieć się więcej na temat pochodzenia życia na naszej planecie i na tej podstawie ulepszyć koncepcje potencjalnego życia w innych systemach planetarnych. To bardzo ciekawe widzieć, jak nasze rezultaty układają się w szerszy obraz - mówi Nashanty Brunken, studentka w Obserwatorium w Lejdzie, które jest częścią Uniwersytetu w Lejdzie. Brunken jest pierwszą autorką badań opublikowanych we wtorek w periodyku "Astronomy & Astrophysics".

Eter dimetylowy (dimetyloeter) to cząsteczka organiczna powszechnie występująca w obłokach gwiazdotwórczych, ale nigdy wcześniej nie dostrzeżona w dyskach tworzących planety. Dokonano także przypuszczalnej detekcji mrówczanu metylu, złożonej cząsteczki podobnej do eteru dimetylowego, która również jest cegiełką tworzącą większe molekuły organiczne.

- To niesamowicie ekscytujące, że w końcu wykryliśmy większe molekuły w dyskach. Przez pewien czas sądziliśmy, że ich zaobserwowanie nie jest możliwe - wskazuje współautorka publikacji Alice Booth, która również pracuje w tym obserwatorium.

Molekuły znaleziono w dysku tworzącym planety wokół młodej gwiazdy IRS 48 (znanej też jako Oph-IRS 48), korzystając z pomocy interferometru radiowego Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) - obserwatorium, którego współwłaścicielem jest Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).

IRS 48 znajduje się 444 lat świetlnych od nas, w kierunku gwiazdozbioru Wężownika. Była celem licznych badań, ponieważ jej dysk ma asymetryczną "pułapkę na pył" w kształcie orzechów nerkowca. Obszar ten, prawdopodobnie uformowany w efekcie występowania pomiędzy gwiazdą a pułapką nowo narodzonej planety lub małej towarzyszki gwiazdowej, zatrzymuje dużą liczbę ziaren pyłu milimetrowej wielkości, które mogą łączyć się i rosnąć do obiektów o rozmiarach kilometrowych, takich jak komety, planetoidy, a potencjalnie nawet planety.

Uważa się, że w obłokach gwiazdotwórczych tworzy się wiele złożonych cząsteczek organicznych, takich jak eter dimetylowy, zanim jeszcze powstają same gwiazdy. W tych zimnych środowiskach atomy i proste molekuły, takie jak tlenek węgla, przyklejają się do ziaren pyłu, tworząc warstwę lodu i poddając się reakcjom chemicznym, których produktem są bardziej skomplikowane cząsteczki. Ostatnio naukowcy odkryli, że pułapka na pył w dysku IRS 48 jest także rezerwuarem lodu zawierającym ziarna pyłu pokryte lodem bogatym w złożone molekuły. Znajduje się w rejonie dysku, w którym ALMA dostrzegła oznaki występowania cząsteczek eteru dimetylowego: gdy ogrzewanie od IRS 48 powoduje sublimację lodu w gaz, uwięzione molekuły oddziedziczone po zimnym obłoku są uwalniane i stają się wykrywalne.

- Jeszcze ciekawsze jest to, że teraz wiemy, iż większe, bardziej złożone molekuły są dostępne do zasilania dysków tworzących planety - tłumaczy Booth. - Wcześniej tego nie wiedziano, gdyż większość cząsteczek jest ukryta w lodzie - dodała.

Odkrycie eteru dimetylowego sugeruje, że wiele innych złożonych cząsteczek, które są powszechnie wykrywane w obszarach gwiazdotwórczych, także może skrywać się na lodowych strukturach w dyskach tworzących planety. Molekuły te są prekursorami cząsteczek prebiotycznych takich jak aminokwasy i cukry, które są podstawowymi cegiełkami życia.

Badając ich powstawanie i ewolucję, naukowcy mogą następnie lepiej zrozumieć, w jaki sposób cząsteczki prebiotyczne trafiają na planety, włącznie z naszą własną.

- Jesteśmy bardzo zadowolone, że możemy zacząć śledzić całą podróż tych złożonych molekuł od obłoków gwiazdotwórczych do dysków tworzących planety i komety. Mamy nadzieję, że dzięki kolejnym obserwacjom będzie można przejść o krok dalej w zrozumieniu pochodzenia molekuł prebiotycznych w Układzie Słonecznym - mówi Nienke van der Marel z Obserwatorium w Lejdzie, biorąca udział w badaniach.

Przyszłe badania IRS 48 za pomocą Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), który jest obecnie budowany w Chile przez ESO i szykowany do rozpoczęcia działania pod koniec bieżącej dekady, pozwolą zespołowi na zbadanie chemii najbardziej wewnętrznego obszaru dysku, gdzie mogą powstawać planety takie jak Ziemia.