Условия зарождения жизни
Одним из шести основных элементов для жизни на Земле, наряду с азотом, углеродом, водородом, кислородом и серой, является фосфор. До сих пор он был единственным из этих элементов, который отсутствовал в самых дальних районах нашей галактики. Однако ученые обнаружили фосфор в облаке холодного газа на краю Млечного Пути, что расширило зону обитаемости галактики на примерно 22 000 световых лет, сообщили исследователи 8 июня на встрече Американского астрономического общества в Альбукерке.
Как сообщила в своем выступлении астрохимик Лилия Коелемай, облако имеет температуру -248° по Цельсию — всего 25 градусов выше абсолютного нуля. Оно находится примерно в 74 000 световых годах от центра галактики, почти в три раза дальше, чем Земля от ядра Млечного Пути. И в нем есть следы оксида фосфора и мононитрида фосфора.
Откуда там фосфор?
Фосфор производится только в сверхновых — взрывах массивных звезд, которые выбрасывают элементы в окружающее пространство. Но во внешней части Млечного Пути мало материи, поэтому трудно образовать звезды достаточно большие, чтобы закончить свою жизнь такими мощными эксплозиями. За пределами 49 000 световых лет от центра галактики известен только один остаток сверхновой.
Один из способов, как фосфор мог попасть во внешнюю часть галактики, — это сверхновая ближе к центру, которая запустила галактический фонтан. Сверхновая взрывается, материал выбрасывается из галактической плоскости, затем оседает рядом с краем галактики. Материал там будет очень разбавленным, но если разные сверхновые будут срабатывать, они будут продолжать загрязнять внешнюю часть галактики
— Люси Зиуриз, коллега Коелемай из Университета Аризоны в Тусоне.
Многие исследователи проблемы возможности возникновения жизни в обозримой вселенной также признали значительность последнего исследования.
Обнаружение молекул, содержащих фосфор, кажется четким и убедительным аргументом в пользу возможного существования жизни. Мы наблюдали некоторые другие необходимые для жизни элементы во внешней части галактики, но еще никогда не обнаруживали там фосфор
— Франческо Фонтани, астрофизик из Итальянского института астрофизики во Флоренции.
Кроме фосфора, для возможности жизни на краях Млечного Пути также нужны другие факторы, такие как наличие планет, подходящих по размеру и расстоянию от звезды, а также защита от космического излучения и астероидов. Но если такие планеты существуют, то они могут сиьно отличаться от Земли по своим условиям и формам жизни.
Отодвигая границы поиска внеземной жизни
Один из способов оценить размер Млечного Пути — это измерить темную материю, которая составляет большую часть его массы, но не излучает свет. Алис Дисон, астрофизик из Университета Дарема в Англии, и ее коллеги использовали близкие галактики, чтобы определить край нашей галактики. Точный диаметр составляет 1,9 миллиона световых лет с погрешностью 0,4 миллиона световых лет, сообщает команда 21 февраля в статье, опубликованной на сайте arXiv.org.
Для того чтобы представить этот размер в масштабе, представьте себе карту, на которой расстояние между Солнцем и Землей равно всего одному дюйму. Если сердце Млечного Пути было бы в центре Земли, то край галактики был бы в четыре раза дальше, чем Луна на самом деле.
Обнаружение фосфора в облаке на краю Млечного Пути (положение, отмеченное кружком внизу этой иллюстрации) означает, что галактическая обитаемая зона, которая ранее считалась заканчивающейся примерно в 52 000 световых лет от центра (синяя область), может простираться по крайней мере на 22 000 световых лет дальше (красная область). Желтая точка отмечает положение солнца.
Чтобы найти край Млечного Пути, команда Дисон провела компьютерные моделирования того, как образуются гигантские галактики, подобные Млечному Пути. В частности, ученые искали случаи, когда две гигантские галактики возникают рядом друг с другом, как Млечный Путь и Андромеда, наш ближайший гигантский сосед, потому что гравитация каждой галактики дергает другую. Симуляции показали, что сразу за краем темной гало гигантской галактики скорости маленьких близких галактик резко падают. Используя существующие телескопические наблюдения, Дисон и ее коллеги обнаружили аналогичный спад скоростей маленьких галактик рядом с Млечным Путем.
Последнее открытие вместе с тем, что мы обнаружили органические молекулы на таких же больших расстояниях от галактического центра подтверждает идею о том, что внешние границы галактической обитаемой зоны могут быть шире, чем мы думали ранее
— Франческо Фонтани.
Поскольку астрономы все еще не обнаружили все шесть жизненно важных элементов настолько далеко от галактического центра, они предполагают, что область, в которой может существовать жизнь в Млечном Пути — так называемая галактическая обитаемая зона — простирается не более чем до самой дальней обнаруженной ими сверхновой, находящейся на расстоянии около 52 000 световых лет от галактического центра. Предполагаемый внутренний край также находится примерно в 6500 световых годах от ядра галактики.
Относительно большое количество сверхновых, происходящих там, подвергает любые планеты в этом регионе интенсивному ультрафиолетовому и рентгеновскому излучению, что снижает вероятность продолжительного существования жизни. Однако, несмотря на множество факторов, необходимых для существования жизни, последнее открытие серьезно расширяет диапазон поиска потенциальной жизни в известной нам вселенной.
