Astronomové poprvé detekovali cukr v mezihvězdném prostředí

Pomocí radioteleskopů Yebes s anténou o průměru 40 m a IRAM o průměru 30 m astronomové objevili v molekulárním oblaku G+0,693-0,027 čtyřuhlíkatý cukr erythrulózu, která se běžně vyskytuje v malinách a kosmetice na opalování bez slunečního záření.

Cukry jsou pro život nezbytné; tvoří páteř DNA a RNA a slouží jako metabolické palivo. Ale vědci se dlouho snažili vysvětlit, jak se mohly na rané Zemi vytvořit v dostatečném množství. Laboratorní experimenty simulující prebiotické podmínky obvykle produkují cukry pouze ve stopovém množství.

Detekce ribózy a glukózy v meteoritech a ve vzorcích z asteroidu Bennu podnítila spekulace, že alespoň část pozemských zásob cukru mohla dorazit z vesmíru. Ale dosud nebyl v samotném mezihvězdném prostředí žádný skutečný cukr nikdy spatřen.

„Cukry jsou esenciální biomolekuly, které slouží jako metabolická paliva, složky nukleových kyselin a strukturní polymery nebo polymery pro ukládání energie,“ napsal Izaskun Jiménez-Serra z CSIC-INTA a jeho kolegové. „Ústřední otázkou ve výzkumu původu života je, jak monosacharidy vznikly na primitivní Zemi, protože laboratorní experimenty za prebiotických podmínek nevedou k dostatečným koncentracím.“

Pomocí radioteleskopů Yebes a IRAM astronomové skenovali molekulární oblak G+0.693−0.027, chemicky bohatou oblast nacházející se 26 745 světelných let od Země poblíž středu Mléčné dráhy. Zachytili 12 sad rádiových emisních čar, které odpovídaly předpovězenému spektrálnímu otisku erythrulózy, čtyřuhlíkového cukru s chemickým vzorcem C4H8O4.

„Erythrulóza představuje největší necyklický molekulární druh dosud identifikovaný v mezihvězdném prostředí a první detekovanou molekulu obsahující čtyři atomy kyslíku,“ uvedli astronomové. „Je to také první cukr a druhá chirální molekula zaznamenaná v mezihvězdném prostředí.“

„Jeho detekce nejen poskytuje přímý důkaz, že se v mezihvězdných podmínkách mohou tvořit komplexní chirální druhy, ale také nás posouvá na vyšší úroveň v žebříčku mezihvězdné chemické složitosti, což naznačuje, že by se v extrémních podmínkách mezihvězdného prostředí mohly tvořit a přežívat i jiné prebiotické – a potenciálně chirální – molekuly.“

Výzkumníci zjistili, že erythrulóza je nejméně osmkrát hojnější než tříuhlíkové cukry, jako je glyceraldehyd a dihydroxyaceton, z nichž ani jeden nebyl v témže oblaku detekován vůbec, a to i přes vysokou citlivost průzkumu.

Zjištění naznačují, že erythrulóza může být tvořena z jednodušších molekul na prachových zrnech ve vesmíru a následně se může stát součástí složitějších chemických systémů.

„Toto zjištění bylo neočekávané, protože v astrochemii převládá názor, že mezihvězdné molekuly rostou postupným přidáváním atomů uhlíku,“ řekl Jimenez-Serra. „Detekce erythrulózy je velmi vzrušující, protože otevírá možnost objevení dalších cukrů ve vesmíru, jako je ribóza, která je součástí RNA, a dalších důležitých molekul pro vznik života,“ řekl Carlos Briones, rovněž z CSIC-INTA.

Objev byl popsán v článku publikovaném v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/sugar-interstellar-space-14913.html

autor: František Martinek