Астрономы впервые нашли метанольные мазеры у молодых звёзд малой массы

Открытия сделаны в рамках проекта COMPASS. Его участники изучают сложные органические молекулы у протозвёзд, то есть будущих звёзд, которые ещё набирают вещество. Сложными называют крупные молекулы с атомами углерода. Они входят в химический набор, из которого строятся планеты и, возможно, появляется жизнь.

Наблюдения вела международная команда из более чем 30 астрономов под руководством астрофизика Марии Дроздовской из Бернского университета. Телескоп ALMA (Atacama Large millimeter/submillimeter Array) расположен в пустыне Атакама в Чили, а название COMPASS расшифровывается как Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys.

Что искали и почему метанол

Ученые изучали область вокруг одиннадцати молодых звёзд, где формируются планеты. Главным объектом стал метанол (CH3OH): это самая распространённая сложная органическая молекула в межзвёздном пространстве, и её часто находят в дисках, где рождаются планеты.

Из-за такого обилия именно в метаноле проще всего заметить разновидности, где обычный водород заменён более тяжёлым изотопом — дейтерием. Доля таких молекул сильно зависит от условий, в которых в диске формируются планеты. Поэтому команда искала их в газе дисков вокруг 11 близких протозвёзд малой массы. Заодно наблюдения помогли оценить общее химическое разнообразие этих дисков.

Что нашли

Метанол с дейтерием, которого никто не ждал, обнаружили только в диске вокруг одной звезды из одиннадцати — IRAS 4A2. Она находится примерно в тысяче световых лет от нас в молекулярном облаке Персея. Аббревиатура IRAS отсылает к инфракрасному спутнику Infrared Astronomical Satellite, запущенному в 1983 году в рамках совместной миссии NASA, Великобритании и Нидерландов. Он первым заметил эту звезду как источник инфракрасного света сквозь плотный газ и пыль облака.

Кроме того, мазерное излучение метанола зафиксировали больше чем у половины из 11 протозвёзд, причём чаще у самых молодых. Мазер — это микроволновый аналог лазера: излучение стимулируется и усиливается. В космосе мазеры возникают сами, часто на фронтах ударных волн, где молекулы метанола сталкиваются и возбуждаются.

Ранее метанольные мазеры находили в дисках вокруг бурных массивных протозвёзд. У более спокойных звёзд малой массы их удалось увидеть впервые. По словам Дроздовской, это указывает на то, что и там локально могут возникать экстремальные физические условия, как у массивных звёзд, а значит, пересматриваются прежние представления об образовании звёзд вроде Солнца.

Из находки следует, что мазеры метанола, вероятно, обычное явление для дисков, где рождаются планеты, и порождаются процессами, общими для звёзд любой массы. Например, тепловые вспышки растущей звезды, которая вбирает окружающий газ, могут создавать в диске ударные волны и запускать мазерное излучение в обильном метаноле.

Что остаётся неясным

Данные уже частично ответили на вопрос, как «химический стартовый набор» различается от звезды к звезде. ALMA заметил тонкие отличия, например в количестве молекул с кислородом и азотом среди одиннадцати звёзд. Но как возникает химия молодых звёздных систем и как она влияет на их развитие, пока неизвестно.

Сейчас команда COMPASS шаг за шагом разбирает данные по всем типам молекул, найденных в наблюдениях ALMA, и готовит последующие исследования на других инструментах, включая космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST). «Анализ всех собранных данных займёт ещё несколько лет», — сказала Дроздовская.

Первые результаты COMPASS опубликованы в семи статьях в октябрьском номере журнала Astronomy & Astrophysics за 2026 год.

Между прочим. Комплекс ALMA построен на плато Чайнантор на высоте 5000 м. Место выбрали за большую высоту и низкую влажность: это снижает шум и ослабление сигнала в атмосфере Земли. Его 66 антенн, 54 диаметром 12 м и 12 диаметром 7 м, объединены в единый радиоинтерферометр.