Астрономы Уральского федерального университета впервые достоверно выявили закись азота в ледяных мантиях протозвезд. Это открытие стало девятой идентифицированной молекулой в космических льдах.
22 января, 2026, 07:03 0
На фотографии, сделанной телескопом Джеймса Уэбба, изображена протозвезда в тёмном облаке L1527. Звезда формируется внутри облака вещества, которое питает её рост.
Источник:
NASA, ESA, CSA, STScI / Joseph DePasquale (STScI), Alyssa Pagan (STScI), Anton Koekemoer (STScI)
Коллектив учёных из УрФУ в Екатеринбурге совершил важное открытие, обнаружив молекулы закиси азота N2O, известной как «веселящий газ», в межзвездных льдах. Исследование показало, что данное вещество распространено в ледяных оболочках формирующихся звёзд.
«Мы обнаружили закись азота во льдах в направлении 16 протозвезд из 50 проанализированных нами. Содержание N2O в этих протозвездах варьируется в пределах от 0,2% до 2,1% относительно льда, состоящего из молекул СО. Обнаружение закиси азота в более чем десятке протозвезд означает, что эта молекула широко распространена в межзвездных льдах, а наша работа — первое уверенное обнаружение ледяного N2O», — отметила лаборант-исследователь научной лаборатории астрохимических исследований УрФУ Варвара Картеева.
В космическом пространстве химический состав изучается в двух основных фазах:
В газовой фазе межзвездных облаков известно свыше 300 различных молекул.
В твёрдой ледяной фазе, которая образуется при экстремально низких температурах около –263 °C, до последнего времени было идентифицировано лишь восемь молекул. Открытие N2O стало девятой. Кроме того, учёные УрФУ сообщили о предварительном обнаружении ещё одной молекулы — изоциановой кислоты (HNCO).
Выявление молекул в твёрдой фазе представляет большую сложность по сравнению с газом. В льдах соединения наблюдаются только в инфракрасном диапазоне, для чего требуется близлежащая звезда, «подсвечивающая» изучаемую область.
«Мы использовали спектры аналогов межзвездных льдов, выращенных на нашей лабораторной установке ISEAge, чтобы интерпретировать результаты, полученные телескопом Джеймса Уэбба в прошлом году. При помощи полученных в лаборатории спектров удалось выполнить анализ наблюдений межзвездных облаков и уверенно обнаружить N2O во льдах», — поясняет заведующий лабораторией Антон Васюнин.
Найденная молекула имеет большое значение для астрохимии. Закись азота более химически активна при низких температурах, чем, например, молекулярный азот (N2), считающийся основным носителем азота в ледяных мантиях. Она может участвовать в реакциях образования сложных азотсодержащих соединений, включая аминокислоты — строительные блоки для белков и основу жизни.
«Считается, что реакции в газовой фазе межзвездных облаков, скорее всего, не приводят к образованию сложных органических молекул. Со льдом ситуация другая: поверхность льда своего рода каталитическая. Поверхностные реакции могут быть более эффективны в образовании ряда химических соединений, которые в газе плохо образуются или не образуются вовсе. Поэтому изучение химии во льдах и состава этих льдов, с одной стороны, труднее, а с другой — интереснее, потому что там немного другая химия, ведущая к образованию другого набора молекул. Также вероятно, что на поверхности планет легче попасть веществу из межзвездного льда, а не из разреженного межпланетного газа. Грубо говоря, ледяное ядро кометы может упасть и принести на молодую планету достаточно много органического материала. То есть попадание химических молекул на поверхность планеты в твердом состоянии более вероятно и эффективно, чем в газовом», — добавил Васюнин.
