Сера — один из ключевых элементов жизни на Земле. Она входит в состав белков и ферментов, однако в космосе ученые до сих пор находили лишь небольшие и простые серосодержащие молекулы. При этом в метеоритах и кометах Солнечной системы встречается гораздо более сложная химия серы, так что где-то между межзвездным пространством к планетными системами сера теряется.

Для того чтобы раскрыть эту загадку, исследователи из Общества Макса Планка пошли нестандартным путем. Вместо того чтобы гадать, какие молекулы могут существовать в космосе, они сначала синтезировали возможного кандидата в лаборатории. Взяв тиофенол — жидкость, содержащую серу, — и пропустив сквозь нее электрический разряд в 1000 вольт, они тем самым сымитировали высокоэнергетические условия космоса. В результате ученые получили стабильную молекулу C₆H₆S, состоящую из 13 атомов и имеющую шестичленное углеродное кольцо.

Следующим шагом стало точное измерение «радиоотпечатка» молекулы — уникального набора радиочастот, которые она испускает при вращении. С помощью специального спектрометра ученые с высокой точностью определили эти частоты. Затем они сопоставили полученный спектр с данными, собранными мощными радиотелескопами IRAM и Yebes в Испании, и нашли четкое совпадение в сигнале из молекулярного облака.

Особенно важно то, что это облако еще не приступило к активному звездообразованию, пишет IE. Из этого следует, что сложная химия, включающая синтез серы, начинается на очень ранних этапах космической истории, задолго до формирования звезд и планет.

«Наши результаты показывают, что 13-атомная (серосодержащая) молекула, структурно похожая на те, которые были найдены в кометах, уже существует в молодом, беззвездном молекулярном облаке. Это доказывает, что химическая основа для жизни закладывается задолго до образования звезд», — сказал Валерио Латтанзи, соавтор исследования.

Тем не менее, обнаружение одной молекулы еще не объясняет всей картины. Астрохимическое моделирование остается сложной задачей. Дальнейшие исследования будут направлены на поиск еще более крупных и сложных серосодержащих соединений как в лаборатории, так и в глубинах космоса.

Считается, что сложная химия присуща планетам или другим небесным телам, энергия и вещество которых динамически взаимодействуют. Однако ученые все чаще находят следы пребиотической химии в самых разных местах, даже в космическом пространстве. Прошлогоднее исследование показывает, что некоторые пребиотические вещества могут формироваться в холодном вакууме Вселенной в очень короткие сроки.