Ученые зафиксировали богатое химическое разнообразие в дисках вокруг молодых звёзд, которые формируют планеты. Результаты проекта COMPASS, проводимые с использованием массива ALMA в чилийской пустыне Атакама, показывают, что в окружении протозвёзд присутствуют сложные молекулы, участвующие в ранних стадиях формирования планет и возможной биологической предыстории.

Особое внимание обращено на метанол (CH3OH), который считается наиболее распространённой сложной молекулой в межзвёздном пространстве и зачастую встречается в дисках, где рождаются планеты. Исследователи отмечают, что его обильность позволяет легче различать различные формы молекулы, в том числе версии с более тяжёлым изотопом водорода — дегидрированным метанолом. Именно от условий формирования планет в диске зависит доля таких форм.

Заманчивый и неожиданный результат получил один из одиннадцати изученных звёзд — молодой звёзд IRAS 4A2, находящийся примерно на тысяче световых лет от Земли в Персейском молекулярном облаке. У диска вокруг этой звезды обнаружили молекулу метанола с дегидрированной формой, что стало уникальным за весь проект COMPASS. Вводная подпись к изображению IRAS 4A2 напоминает, что этот молодый источник был впервые зафиксирован как яркий инфракрасный объект ещё в миссии IRAS.

Помимо поиска дегидрированного метанола, команда увидела м Maser-излучение метанола более чем у половины изученных protostars, что в первую очередь относится к самым молодым звездам. Мазерное излучение в астрономии — это естественное усиление микроволновых волн, аналог лазера, возникающее в местах столкновений и возбуждении молекул метанола в ударных фронтах. Это первый подобный случай у звёзд с низкой массой; ранее такие явления фиксировали у дисков вокруг ярких массивных протозвёзд.

Где ранее считалось, что такие явления встречаются в более «бурных» условиях, COMPASS показывает, что мозаика химических процессов в дисках не зависят от массы протозвезды. По словам руководителя проекта Марии Дроздовской, обнаружение мaсеров и дегидрированного метанола в дисках низкодважных протозвёзд указывает на возможность того, что локально экстремальные условия встречаются и в подобных системах, что ставит под сомнение существовавшие представления о формировании солнцеподобных звёзд.

Новые данные помогают оценить разнообразие химии «химического стартового набора» в разных звёздных системах и указать на различия в составе молекул, содержащих кислород и азот. Пока вопросы о том, как именно рождается и эволюционирует эта химия в протозвёздных дисках, остаются без ответов. Команда COMPASS продолжает анализировать данные по различным видам молекул и планирует последующие исследования с JWST и другими инструментами. По словам Дроздовской, анализ всего набора данных может занять ещё годы.