Астрохимики из Стюардской обсерватории при Аризонском университете обнаружили фосфор на краю Млечного Пути – там, где, по мнению ученых, его быть "не должно". Их открытие ставит под сомнение текущие представления о том, как распространяются по Вселенной строительные блоки жизни, и в результате это открытие может изменить подход астрономов к поиску внеземной жизни.
Ученые давно установили, что несколько химических элементов являются необходимыми ингредиентами для возникновения жизни: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Необычное расположение этих элементов в космосе может многое рассказать ученым. Считается, что фосфор образуется, когда массивные звезды («массивные» означает, по крайней мере, в 20 раз больше нашего Солнца) становятся сверхновыми. Современные модели показывают, что сильный взрыв, свойственный сверхновым, может произвести чистый фосфор, а затем выбросить этот элемент и остальные внутренности звезды в космос. Затем эти элементы подхватывают протозвезды, кометы и планеты.
Используя телескопы в Аризоне и Франции, астрохимики обнаружили «галактическое краевое облако», содержащее газообразный фосфор. Облако под названием WB89-621 находится примерно в 74 000 световых годах от центра Млечного Пути — почти в два раза дальше, чем обычно находят фосфор. Но есть проблема: на окраине Млечного Пути нет и не было массивной звезды. Астрономы не нашли следов существования этой предполагаемой звезды.
«Обнаруженный нами фосфор находится на краю Млечного Пути, где его быть не должно», — заявила Лила Колемай, аспирант обсерватории Стюарда и первый автор статьи в журнале Nature, детально описывающей результаты её команды. «А это значит, что должен существовать какой-то другой способ образования фосфора».
Центр Млечного Пути над государственным парком Педра Азул в Бразилии. Фото: Wikimedia Commons
Существует несколько возможных объяснений странного места обитания этого редкого элемента. Первое заключается в том, что так называемые "галактические фонтаны" забирают фосфор из мест, где его много, а затем распыляют его по периметру галактики. Однако ученые имеют на данный момент мало доказательств этого явления, которое требовало бы большого масштаба, чтобы доставить фосфор в отдаленные уголки Млечного Пути.
Более вероятная теория заключается в том, что атомы углерода, содержащиеся в звездах малой или средней массы, теряют нейтроны в конце своего жизненного цикла. Когда эти нейтроны соединяются с атомами кремния, образуется фосфор. Пока это всего лишь теория, но она может изменить поиск экзопланет, похожих на Землю.
«Чтобы на планете могла существовать жизнь, похожая на ту, что мы знаем, необходимы все компоненты органической жизни, а их присутствие определяет галактическую область, где она может зародиться», — заявила Люси Зиурис, астроном и химик из Стюардской обсерватории. «Благодаря нашему открытию, ученые теперь знают, что фосфор может находиться на краю галактики и это расширяет возможную зону обитания органической жизни».