​Жизнь в Галактике: Получен невероятный сигнал с окраины Млечного Пути


До сих пор астрономы считали абсолютно бесполезным искать внеземную жизнь на задворках галактик, и оказалось — совершенно напрасно.

11 декабря, 00:43





Ключевой ингредиент жизни обнаружен на краю Галактики Млечный Путь. Обложка © Shutterstock





Для существования той жизни, какую мы знаем и можем изучать, требуются прежде всего следующие элементы таблицы Менделеева: водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера. Так вот, они, как и вообще практически вся таблица Менделеева (разве что за исключением тех немногих элементов, которые искусственно произвели мы сами) — продукты космоса. И у астрономов уже сложилась достаточно ясная картина того, какими именно способами Вселенная их производит. Они даже составили "космическую" таблицу Менделеева с указанием происхождения каждого элемента.



Космическое происхождение химических элементов таблицы Менделеева. Фото © Astronomy.ohio-state.edu / ESA, NASA , AASNova / Jennifer Johnson


К примеру, самое первое, что образовалось после Большого взрыва, — водород. Почему: он самый элементарный — его атом состоит из одного протона и одного электрона. Всё остальное в таблице — результаты всё большего и большего усложнения этой атомной конструкции: у каждого следующего элемента всё больше протонов, электронов и ещё дополнительно нагружающих атомное ядро нейтронов. И эти процессы усложнения и утяжеления происходили в результате многообразных дальнейших событий в развивающейся Вселенной. Любому школьнику известно, скажем, как получается следующий за водородом в таблице гелий: внутри Солнца и вообще любой звезды путём термоядерной реакции — примитивные атомы водорода соединяются и образуют двухпротонный атом гелия.

















Или возьмём углерод (по 6 протонов, нейтронов и электронов), который составляет каркас всей известной нам жизни: в основном он образуется тогда, когда "умирают" маленькие звёзды вроде нашего Солнца или красные карлики. А вот для составления чуть более сложного конструктора атома кислорода (по 8 субатомных частиц всех трёх типов) нужна "смерть" уже более массивной звезды.

Как вообще "умирают", то есть заканчивают основной эволюционный цикл любые звёзды: водород в их ядрах заканчивается, этот отработанный "термоядерный реактор" сжимается, а окружающая оболочка звезды, наоборот, раздувается и в конце концов сбрасывается. У маленьких звёзд (как Солнце) она сходит спокойно, у больших — с эффектной вспышкой, которая называется взрывом сверхновой звезды. И в эти моменты в выбрасываемом веществе тоже происходит нуклеосинтез — образование новых, более сложных элементов. И самое чудесное в том, что из этого "мусора" потом образуются новые звёзды, планеты. Это вечный круговорот.



Образование химических элементов в результате взрывов сверхновых звёзд. GIF © giphy.com


Так вот, исходя из всех этих соображений астрономы и привыкли считать, что если в принципе где-либо ещё во Вселенной есть, когда-либо была и вообще хотя бы теоретически возможна жизнь, то уж точно искать её надо где-то в "средних широтах" галактик: в центре звёзды слишком близко друг к другу, там, наверное, радиация такая, что никакая жизнь долго не продержится, а на галактической окраине, наоборот, слишком мало "сырья" для космического "производства". И, в частности, там практически никогда не происходят те самые взрывы сверхновых. К примеру, в нашем Млечном Пути их за всю историю наблюдений никогда не фиксировали дальше чем примерно в 40 тысячах световых лет от центра Галактики. Для понимания, мы с вами находимся в 26 тысячах световых лет от центра. Вся Галактика целиком в основном сосредоточена в радиусе около 50 тысяч световых лет.






























А если не взрываются сверхновые, то не образуется фосфор (по 15 протонов и электронов и 16 нейтронов). Притом, как объясняют учёные, для его получения должна взорваться чрезвычайно массивная звезда. А без фосфора никакую известную нам жизнь возможной считать нельзя: он в превеликом множестве содержится и в ДНК, и в клеточных стенках, и в белках, то есть по всему организму. И до сих пор фосфор наблюдали в нашей Галактике только в радиусе порядка 40 тысяч световых лет от центра и никак не далее. То есть как раз примерно в том радиусе, в каком и возникают сверхновые.

И вдруг недавно учёные решили для интереса рассмотреть химический состав в густом облаке межзвёздного вещества, которое находится в 73 тысячах световых лет от галактического центра. То есть это уже такие задворки, что это уже, почитай, межгалактическое пространство. Как вообще учёные видят состав вещества в космосе: по спектру отражённого им света. И что же они видят в этом облаке: там находятся фосфоросодержащие соединения, а именно оксид фосфора и нитрат фосфора.

Отсюда вопрос, откуда этот фосфор там берётся без взрывов сверхновых. Остаётся только предполагать, что, может быть, выброшенное сверхновыми вещество из "густонаселённых" районов Галактики каким-то образом распространилось до самых до окраин. Пишут, что возможен некий механизм "галактических фонтанов". Или, как вариант, фосфор всё-таки может получаться и в не очень тяжеловесных "умирающих" светилах. Мы явно далеко ещё не всё понимаем в космическом "производстве". Но самое главное — раз где-то в космосе есть даже фосфор, значит, там вполне возможна жизнь.