Vědci z NASA Goddard Space Flight Center udělali objev, který mění naše chápání toho, jak a kde mohly vzniknout podmínky pro život. Pomocí Webbova vesmírného dalekohledu (JWST) se jim podařilo potvrdit přítomnost složitých organických molekul (COMs) v oblasti formování hvězd mimo Mléčnou dráhu.
Jde o průlomový moment. Dosud se vědělo, že tyto sloučeniny vznikají v hvězdných kolébkách a protoplanetárních discích v naší galaxii. Teď máme důkaz, že se tvoří i v mnohem drsnějším prostředí s výrazně nižším obsahem těžších prvků.
Zdroj: ESA, NASA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team, Northrop Grumman Aerospace Systems / STScI / ATG medialab
Co vlastně vědci našli?
Tým vedený profesorkou astronomie Martou Sewiło z University of Maryland identifikoval celkem pět různých organických sloučenin v ledových oblastech kolem mladé protohvězdy ST6. Konkrétně šlo o acetaldehyd, kyselinu octovou, ethanol a mravenčan methylnatý. Ethanol a methanol jsou běžné alkoholy, kyselina octová je jedním z přirozených metabolitů v živých organismech a acetaldehyd s mravenčanem methylnatým se používají hlavně v průmyslu.
Některé z těchto molekul byly detekované v naší galaxii už dříve, ale ethanol, mravenčan methylnatý a acetaldehyd se podařilo najít v sousední galaxii poprvé. Kyselina octová pak byla mimo naši galaxii zjištěna vůbec poprvé.
Foto: Se souhlasem NASA/ESA/CSA/JPL-Caltech/M. Sewiło et al. (2025)
„Všechno je to díky výjimečné citlivosti teleskopu Webb v kombinaci s vysokým úhlovým rozlišením,“ vysvětluje Sewiło. „Před Webbem byl methanol jedinou složitou organickou molekulou, kterou jsme dokázali spolehlivě detekovat v ledech kolem protohvězd, a to dokonce i v naší vlastní galaxii.“
Proč je to tak důležité?
Velké Magellanovo mračno je vzdálené asi 160 000 světelných let a je na něm něco zvláštního – má jen třetinu až polovinu těžších prvků ve srovnání s Mléčnou dráhou. Navíc je vystaveno mnohem vyšším úrovním ultrafialového záření. To z něj dělá skvělé prostředí pro studium formování hvězd v raném vesmíru.
Krátce po Velkém třesku, zhruba 100-200 milionů let poté, vznikla první populace hvězd z jediných prvků, které tehdy existovaly, vodíku a hélia. Tyto hvězdy byly obrovské (až tisíckrát hmotnější než Slunce), emitovaly obrovské množství UV záření a měly krátký život. Když vybuchly jako supernovy, rozptýlily do vesmíru těžší prvky jako uhlík, kyslík, dusík nebo železo.
Právě proto je objev organických molekul v prostředí podobném raným galaxiím tak zásadní. „Nízký obsah prvků těžších než vodík a helium je zajímavý, protože se podobá galaxiím z dřívějších kosmologických epoch,“ říká Sewiło. „To, co se naučíme ve Velkém Magellanově mračnu, můžeme aplikovat na pochopení těchto vzdálenějších galaxií z doby, kdy byl vesmír mnohem mladší.“
Stavební kameny života vznikly dřív, než se myslelo
Detekce ledových organických molekul v prostředí analogickém k raným fázím vesmíru naznačuje, že stavební kameny života se formovaly mnohem dříve, než si vědci doposud mysleli. A především za mnohem širší palety podmínek.
Foto: Se souhlasem NASA/ESA/CSA/JPL-Caltech/M. Sewiło et al. (2025)
Tým navíc pozoroval spektra, která naznačují přítomnost glykolaldehydu, molekuly bohaté na uhlík podobné sacharidům. Jde o prekurzor komplexnějších biomolekul, včetně komponent RNA. Tento konkrétní nález však zatím vyžaduje další ověření.
Zjištění také naznačují, že detekované organické molekuly mohly přežít rané fáze formování planet, kdy se prach a plyn z protoplanetárního disku slučují do větších těles. Tento proces vede k „akretačnímu zahřívání“, při němž se materiál stále více stlačuje vlastní gravitací a tím se zahřívá.
Sewiło a její tým plánují rozšířit svůj výzkum na další protohvězdy ve Velkém i Malém Magellanově mračnu. „Momentálně máme pouze jeden zdroj ve Velkém Magellanově mračnu a pouze čtyři zdroje s detekcí těchto složitých organických molekul v ledech v Mléčné dráze,“ vysvětluje. „Potřebujeme větší vzorky z obou galaxií, abychom potvrdili naše počáteční výsledky naznačující rozdíly v množství organických molekul mezi těmito dvěma galaxiemi.“
Zdroj: University of Maryland, The Astrophysical Journal Letters, NASA
