Прорыв в астрохимии: найдено органическое соединение для жизни во Вселенной

Метилглиоксаль, простейший кетоальдегид, может играть существенную роль в формировании биомолекул. Кетоальдегиды участвуют в ряде биохимических процессов, таких как метаболизм углеводов, липидов и аминокислот, однако механизмы их образования до сих пор были загадкой для ученых.

Фото: commons.wikimedia.org by Ngc1535, CC BY-SA 4.0

В ходе эксперимента исследователи создали лед из угарного газа и ацетальдегида, который подвергли воздействию потока электронов в условиях глубокого вакуума и сверхнизких температур, соответствующих температуре жидкого гелия. Для анализа синтезированного вещества применялся метод масс-спектрометрии, позволяющий выявить состав и строение молекул, измеряя их массу.

После ионизации вакуумным ультрафиолетовым излучением молекулы разгоняли в электрическом поле, а масса частиц определялась по времени, которое требовалось иону для достижения детектора.

Особенность используемого метода заключалась в том, что длина волны ультрафиолетового излучения давала дополнительную информацию о структуре молекул, позволяя различать изомеры – молекулы с одинаковой массой, но разной структурой.

Иван Антонов, доцент Самарского университета, отметил, что синтезированные вещества могут стать перспективными целями для будущих астрономических поисков. Метилглиоксаль, образованный в холодных молекулярных облаках, может служить предшественником сахаров, кислот и аминокислот.

Ученым удалось получить первые экспериментальные доказательства переноса атома водорода внутри молекулы кетоальдегида в условиях, аналогичных межзвездному льду. Это открытие помогает понять механизмы образования сложных органических молекул в космосе.

В будущем исследователи планируют продолжить изучение процессов формирования сложных молекул в космических условиях. Они стремятся создать модель химической эволюции Вселенной, чтобы ответить на вопрос: могли ли важные для жизни соединения синтезироваться в космических условиях? И как это связано с возможностью существования разумной жизни во Вселенной?

Эксперимент проводился на уникальной установке Центра лабораторной астрофизики СФ ФИАН при поддержке Мегагранта, специально предназначенной для изучения химических процессов в условиях глубокого космоса.

Уточнения

Вселе́нная — не имеющее строгого определения понятие в астрономии и философии, под которым чаще всего подразумевается совокупность всей существующей в мире энергии, материи и пространства-времени.