Աստղագետները նոր ապացույցներ են գտել այն մասին, թե որքան բազմազան կարող է լինել այն գազափոշային սկավառակների քիմիան, որոնցից ձևավորվում են մոլորակներ։ ALMA ռադիոաստղադիտակի օգնությամբ կատարված դիտարկումները երիտասարդ մեկ աստղի շուրջ հայտնաբերել են ծանր ջրածնային իզոտոպ պարունակող մեթանոլ, ինչպես նաև անսպասելիորեն լայն տարածում ունեցող մեթանոլի միկրոալիքային ճառագայթում ցածր զանգված ունեցող երիտասարդ լուսատուներով համակարգերում։ Այս արդյունքները կօգնեն պարզել, թե ինչ քիմիական նյութեր են առկա ապագա մոլորակային համակարգերում և ինչպես դրանց ձևավորման պայմանները կարող են ազդել կյանքի համար անհրաժեշտ բաղադրիչների առաջացման վրա։

Հետազոտությունն իրականացրել է ավելի քան 30 աստղագետներից բաղկացած միջազգային թիմը COMPASS նախագծի շրջանակում, որը նվիրված է նախաստղերի շուրջ բարդ օրգանական մոլեկուլների ուսումնասիրմանը։ Գիտնականները ուսումնասիրել են 11 երիտասարդ աստղերի շուրջ գտնվող սկավառակները՝ օգտագործելով Չիլիի Ատակամա անապատում տեղակայված ALMA համալիրը։

Այդպիսի սկավառակները կազմված են գազից և փոշուց, որոնք աստիճանաբար միավորվում են՝ կազմելով մոլորակներ և դրանց արբանյակները։ Դրանց քիմիական կազմը որոշում է, թե ինչ նյութեր կարող են հայտնվել ձևավորվող աշխարհների վրա։ Սակայն գիտնականներին դեռևս շատ բան հայտնի չէ այն մասին, թե ինչպես է այս քիմիան փոխվում մեկ երիտասարդ աստղային համակարգից մյուսը։

Ինչու է մեթանոլը հետաքրքրում գիտնականներին

Մեթանոլը (CH₃OH) միջաստղային տարածությունում ամենատարածված բարդ օրգանական մոլեկուլներից մեկն է։ Այն հայտնաբերում են նաև այն սկավառակներում, որտեղ ձևավորվում են մոլորակներ։ Իր բարձր տարածվածության շնորհիվ մեթանոլը հատկապես հարմար է մոլեկուլների հազվադեպ տարբերակներն ուսումնասիրելու համար, որոնցում սովորական ջրածինը փոխարինված է դեյտերիումով՝ այս տարրի ավելի ծանր իզոտոպով։

Սովորական ջրածնի և դեյտերիումի հարաբերակցությունը կախված է գազափոշային սկավառակի ֆիզիկական պայմաններից։ Այդ պատճառով նման մոլեկուլները կարող են ծառայել որպես յուրատեսակ քիմիական նշաններ, որոնք օգնում են վերականգնել նյութի պատմությունը երիտասարդ մոլորակային համակարգում։

COMPASS-ի դիտարկումների ընթացքում դեյտերիում պարունակող մեթանոլ հայտնաբերվել է ուսումնասիրված 11 նախաստղերից մեկի՝ IRAS 4A2-ի շուրջ գտնվող սկավառակում։ Այն գտնվում է Երկրից մոտ հազար լուսատարի հեռավորության վրա՝ Պերսևսի մոլեկուլային ամպում։

Այս հայտնագործությունը թույլ է տալիս ուսումնասիրել այն նյութի քիմիական կազմը, որից ժամանակի ընթացքում կարող են ձևավորվել մոլորակներ։ Սակայն նման մոլեկուլի առկայությունն ինքնին չի նշանակում, որ համակարգում արդեն գոյություն ունեն կյանքի համար պայմաններ. այն միայն օգնում է հասկանալ, թե ինչ քիմիական գործընթացներ են տեղի ունենում աստղային համակարգերի ձևավորման վաղ փուլերում։

Միկրոալիքային «մազերներ» հայտնաբերվել են փոքր զանգված ունեցող երիտասարդ աստղերի մոտ

Մեկ այլ անսպասելի արդյունք էր մեթանոլի մազերային ճառագայթման հայտնաբերումը ուսումնասիրված նախաստղերի ավելի քան կեսի մոտ։ Այն հատկապես հաճախ հանդիպել է ամենաերիտասարդ օբյեկտների մոտ։

Մազերը գործում է լազերին նման սկզբունքով, բայց ուժեղացնում է միկրոալիքային ճառագայթումը։ Տիեզերքում նման աղբյուրները առաջանում են բնական ճանապարհով, օրինակ՝ երբ մեթանոլի մոլեկուլները բախվում են և անցնում գրգռված վիճակի հարվածային ալիքներում։

Ավելի վաղ մեթանոլային մազերներ արդեն հայտնաբերվել էին զանգվածեղ նախաստղերի շուրջ գտնվող սկավառակներում, որտեղ տեղի են ունենում բուռն ֆիզիկական գործընթացներ։ Այժմ դրանք առաջին անգամ հայտնաբերվել են նաև ավելի փոքր զանգված ունեցող երիտասարդ աստղերի մոտ, որոնք տեսակով ավելի մոտ են ապագա Արեգակին։

Բեռնի համալսարանից COMPASS նախագծի ղեկավար Մարիա Դրոզդովսկայայի խոսքով՝ սա ցույց է տալիս, որ նույնիսկ փոքր զանգված ունեցող աստղերով համակարգերում կարող են առաջանալ տեղային ծայրահեղ պայմաններ, որոնք նախկինում համարվում էին հիմնականում զանգվածեղ լուսատուներին բնորոշ։

Հնարավոր պատճառներից մեկը աճող աստղի ակտիվության բռնկումներն են, որը շարունակում է կլանել գազը շրջակա տարածությունից։ Նման իրադարձությունները կարող են սկավառակում հարվածային ալիքներ առաջացնել և ուժեղացնել մեթանոլի մազերային ճառագայթումը։ Սակայն այս մեխանիզմը դեռ պետք է մանրամասն ուսումնասիրվի։

Հետազոտողները ենթադրում են, որ մեթանոլային մազերները կարող են լինել աստղերի և մոլորակների ձևավորմանը ուղեկցող գործընթացների լայն տարածված արդյունք՝ անկախ նախաստղի զանգվածից։

Ապագա մոլորակային համակարգերի քիմիական կազմը տարբեր է

ALMA-ի դիտարկումները նաև բացահայտել են տարբերություններ 11 աստղերի շուրջ գտնվող սկավառակների քիմիական կազմում։ Մասնավորապես, գիտնականները նկատել են թթվածին և ազոտ պարունակող մոլեկուլների տարածվածության փոփոխություններ։

Սա նշանակում է, որ այն քիմիական «մեկնարկային փաթեթը», որից ձևավորվում են մոլորակային համակարգերը, պարտադիր չէ, որ նույնը լինի։ Դրա վրա կարող են ազդել սկավառակի ներսի պայմանները և երիտասարդ աստղի զարգացման պատմությունը։

Այս տարբերությունների ըմբռնումը կարևոր է բարդ մոլեկուլների ծագումն ու մոլորակների հետագա էվոլյուցիան ուսումնասիրելու համար։ Սակայն դեռ վաղ է եզրակացություններ անել այն մասին, թե որքան հաճախ են նման համակարգերում առաջանում կյանքի ի հայտ գալու համար բարենպաստ պայմաններ։

Տիեզերքի քիմիայի ուսումնասիրությունը դեռ մի քանի տարի կշարունակվի

COMPASS նախագծի առաջին արդյունքները հրապարակվել են 2026 թվականի հոկտեմբերյան համարում Astronomy & Astrophysics ամսագրի յոթ հոդվածներում։ Թիմը շարունակում է վերլուծել ALMA-ի օգնությամբ հայտնաբերված տարբեր մոլեկուլների վերաբերյալ տվյալները և պատրաստում է հետագա դիտարկումներ այլ գործիքներով, այդ թվում՝ James Webb տիեզերական աստղադիտակով։

Դրոզդովսկայայի գնահատմամբ՝ հավաքված տվյալների ամբողջ ծավալի մշակումը դեռ մի քանի տարի կպահանջի։ Գիտնականներին մնում է պարզել, թե որ քիմիական գործընթացներն են համընդհանուր երիտասարդ աստղային համակարգերի համար, և որոնք են կախված ձևավորման կոնկրետ պայմաններից։

Այս աշխատանքը ուղղակի պատասխան չի տալիս կյանքի ծագման մասին հարցին, բայց օգնում է ուսումնասիրել ավելի վաղ փուլը՝ թե ինչ քիմիական նյութեր գոյություն ունեն դեռ մինչև մոլորակների առաջացումը և ինչպես դրանք կարող են դառնալ այն աշխարհների մասը, որոնք կձևավորվեն երիտասարդ աստղերի շուրջ։