Astronomowie po raz pierwszy wykryli rzadkie izotopy metanolu — prostego alkoholu i ważnego związku organicznego — w dysku gazowo-pyłowym otaczającym młodą gwiazdę. Odkrycie to dostarcza istotnych wskazówek na temat chemicznych warunków sprzyjających powstawaniu życia i podkreśla potencjalną rolę komet jako nośników związków prebiotycznych na młode planety.
Badania przeprowadzono wokół HD 100453 — gwiazdy odległej o około 330 lat świetlnych od Ziemi, o masie około 1,6 razy większej niż masa Słońca. To właśnie tam, w dysku protoplanetarnym, naukowcy zidentyfikowali izotopowe odmiany metanolu. Prace badawcze, opublikowane na łamach The Astrophysical Journal Letters, prowadziła Alice Booth z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. Do obserwacji wykorzystano teleskopy sieci ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) w Chile.
Metanol był już wcześniej wykrywany w niektórych dyskach protoplanetarnych, jednak po raz pierwszy udało się zaobserwować jego rzadsze izotopy — cząsteczki o identycznej strukturze chemicznej, ale zawierające atomy o różnej liczbie neutronów. Tego rodzaju izotopy są niezwykle cenne z naukowego punktu widzenia, ponieważ umożliwiają głębsze zrozumienie procesów chemicznych zachodzących w młodych układach planetarnych.
Wyjątkowość odkrycia wiąże się również z właściwościami samej gwiazdy. HD 100453, jako obiekt masywniejszy od Słońca, posiada cieplejszy dysk protoplanetarny. Wyższa temperatura umożliwia sublimację lodowych cząsteczek metanolu — ich przejście w fazę gazową w większej odległości od gwiazdy. Dzięki temu są one łatwiej wykrywalne za pomocą instrumentów takich jak ALMA. W chłodniejszych dyskach związki organiczne pozostają uwięzione w lodzie, co znacznie utrudnia ich obserwację.
Zespół badaczy wskazuje, że względna obfitość metanolu w dysku HD 100453 jest zbliżona do tej, jaką obserwujemy w kometach Układu Słonecznego. Może to oznaczać, że zarówno tamte komety, jak i te w naszym systemie planetarnym, powstały z podobnego materiału. To z kolei wspiera teorię, że komety mogły dostarczyć na Ziemię związki organiczne niezbędne do powstania życia.
Według naukowców metanol prawdopodobnie pochodzi z wewnętrznej krawędzi pierścienia pyłowego oddalonego o około 1,5 miliarda mil od gwiazdy — to niemal 16 razy więcej niż dystans między Ziemią a Słońcem.
Odkrycie wzmacnia coraz powszechniej akceptowaną hipotezę, że dyski protoplanetarne są bogate w lód zawierający złożone cząsteczki organiczne — w tym potencjalnie niewykryte jeszcze związki, takie jak aminokwasy (np. glicyna) czy cukry (np. glikolaldehyd), które odgrywają kluczową rolę w biochemii. Ich obecność może oznaczać, że składniki niezbędne do powstania życia są we Wszechświecie bardziej powszechne, niż dotąd sądzono.
W miarę jak astronomowie kontynuują badania nad chemiczną strukturą dysków protoplanetarnych, możemy coraz lepiej rozumieć nie tylko historię życia na Ziemi, lecz także szanse na jego istnienie gdzie indziej w kosmosie.