Туманность Тарантул — гигантский звёздный питомник в соседней галактике. Там рождаются сотни тысяч звёзд, а их свет подсвечивает облака пыли. Эта пыль светится в инфракрасном диапазоне, и в её спектре видны загадочные полосы. Долгое время астрономы спорили, какие именно молекулы их создают. Теперь телескоп Джеймса Уэбба — инфракрасная обсерватория нового поколения — позволил рассмотреть эти полосы с невиданной детальностью. Оказалось, что пыль содержит не только привычные ароматические соединения — молекулы с замкнутыми углеродными кольцами, — но и алифатические — те, что входят в состав жиров и масел и имеют цепочечную структуру.
В спектре туманности нашли линию на длине волны 4,65 микрометра. Она возникает, когда атом дейтерия — тяжёлого изотопа водорода — колеблется в молекуле. Значит, часть пыли обогащена дейтерием. Кроме того, в области 6,85 микрометра видны три узкие подструктуры, которых раньше никто не замечал. Они говорят о том, что алифатические цепочки в пыли имеют разное строение. Это как если бы в одном куске масла нашлись и насыщенные, и ненасыщенные жиры — аналогия, конечно, упрощённая, но передающая суть: разнообразие химических связей в одном образце.
Открытие важно для понимания того, как в космосе появляются сложные органические молекулы. Алифатические соединения — строительные блоки для более крупных структур, в том числе тех, что нужны для жизни. Туманность Тарантул оказалась природной лабораторией, где эти процессы идут прямо сейчас. И телескоп Уэбба позволяет следить за ними в реальном времени, открывая новые детали в химической эволюции Вселенной.
Дейтерий — это водород с лишним нейтроном. Если бы вы выпили стакан тяжёлой воды, где весь водород заменён дейтерием, ваш организм работал бы медленнее: химические реакции с участием дейтерия идут в 6–10 раз менее охотно.
В романе «Тау Ноль» Пола Андерсона экипаж корабля наблюдает, как в туманностях рождаются звёзды и сложные молекулы — и эти процессы оказываются ключом к выживанию человечества.