Zbadana gwiazda to HD 100453, odległa od nas o 330 lat świetlnych i mająca masę 1,6 razy większą niż Słońce. Astronomowie analizowali własności dysku wokół tej gwiazdy. Użyli do tego celu danych z sieci radioteleskopów Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), która znajduje się w Chile i jest zarządzania przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), którego członkiem jest Polska.

Odkrycie jest pierwszym przypadkiem znalezienia rzadkich izotopów metanolu w dyskach protoplanetarnych. Izotopy to różne odmiany danego pierwiastka lub molekuły, które mają tyle samo protonów w jądrze atomu, ale różnią się liczbą neutronów. Z kolei metanol należy do cząsteczek organicznych, czyli takich, które zawierają atomy węgla. Metanol jest rodzajem alkoholu i może służyć do tworzenia bardziej skomplikowanych cząsteczek organicznych, dlatego jest uważany za kluczową cegiełkę dla powstawania życia.

Co ciekawe, stosunek zawartości metanolu do innych prostszych molekuł organicznych w systemie HD 100453 ma podobny poziom, jak w przypadku komet w Układzie Słonecznym. Jest to więc okazja do poznania historii naszego układu planetarnego, analizując odległy układ na wczesnym etapie swojej ewolucji. Wyniki sugerują, iż lody w dyskach protoplanetarnych są bogate w molekuły organiczne. Z lodów tych uformują się w przyszłości komety.

Jedna ze współautorek badań, Milou Temmink z Uniwersytet w Lejdzie (Holandia), wskazała, iż uzyskane wyniki są zgodne z hipotezą, iż komety odegrały istotną rolę w dostarczeniu materii organicznej na Ziemi miliardy lat temu. Ten proces umożliwił powstanie życie na naszej planecie, w tym nas.

Metanol już wykrywano w kilku dyskach protoplanetarnych, ale detekcja izotopów metanu, których jest od 10 do 100 razy mniej niż zwykłej formy metanolu, to istotny krok w badaniach. Potwierdza to bowiem, iż tego rodzaju dyski są zapewne bogate w molekuły organiczne, których jeszcze nie wykryto. Przykładowo może to dotyczyć prostych aminokwasów, czy cukrów takich jak glicyna i glikoaldehyd.

Naukowcy przypuszczają, iż wysoki poziom metanolu w dysku wokół HD 100453 może pochodzić z wewnętrznego brzegu pierścienia pyłu, w odległości około 2,4 miliona kilometrów od gwiazdy.

Wytłumaczono także, dlaczego dało się wykryć metanol w tym systemie. Gwiazda HD 100453 jest masywniejsza od Słońca, przez co dysk wokół niej jest cieplejszy niż w przypadku gwiazd o mniejszych masach. Dzięki temu metanol występuje w formie gazowej i w większej odległości od gwiazdy. W przypadku gwiazd o małych masach dyski są chłodniejsze i metanol znajduje się w lodzie, co uniemożliwia jego wykrycie przy pomocy radioteleskopów takich, jak ALMA.

Wyniki badań opublikowano w „The Astrophysical Journal Letters”. Pierwszym autorem publikacji jest Alice Booth z. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.(PAP)

cza/ agt/