Hiszpański zespół po raz pierwszy wykrył cukier w przestrzeni międzygwiazdowej, ujawniając składniki życia sprzed powstania gwiazd
Korzystając z dwóch radioteleskopów w Hiszpanii, astronomowie zidentyfikowali erytrulozę – czterowęglowy cukier występujący w malinach – w obłoku molekularnym oddalonym o 27 000 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie wypełnia lukę w chemii prebiotycznej i pokazuje, że cukry niezbędne do budowy życia mogą powstawać jeszcze przed uformowaniem się gwiazd i planet.
Zespół kierowany przez Centrum Astrobiologii (CAB, CSIC-INTA) w Torrejón de Ardoz ogłosił pierwsze bezpośrednie wykrycie cząsteczki cukru swobodnie unoszącej się w ośrodku międzygwiazdowym. Odkrycie, opublikowane 13 lipca 2026 roku w „Nature Astronomy”, identyfikuje erytrulozę w obłoku molekularnym G+0.693-0.027 w pobliżu centrum Drogi Mlecznej. Wcześniejsze poszukiwania wykryły cukry, takie jak ryboza i glukoza, wewnątrz meteorytów i asteroidy Bennu, ale nigdy w rozproszonym gazie i pyle między gwiazdami. W pracach uczestniczyli badacze z Hiszpanii, Holandii, Włoch, Niemiec i Stanów Zjednoczonych.
Pierwszy cukier w ośrodku międzygwiazdowym
Cukry stanowią strukturalny szkielet RNA i DNA, jednak eksperymenty laboratoryjne próbujące odtworzyć powstanie życia na wczesnej Ziemi konsekwentnie produkują je w ilościach zbyt małych, by były wiarygodne. Ten paradoks skłonił astrobiologów do spojrzenia poza Ziemię. Nowe wykrycie rozwiązuje to napięcie: erytruloza, prosty czterowęglowy cukier, jest obecna tam, gdzie rodzą się gwiazdy i planety.
Cukry są niezbędnymi związkami organicznymi, ponieważ stanowią szkielet RNA i DNA.
Obłok G+0.693-0.027 jest jednym z najbogatszych rezerwuarów molekularnych znanych w galaktyce. Jego złożoność chemiczna uczyniła go naturalnym laboratorium astrochemii. Erytruloza jest ketozą, jedynym czterowęglowym cukrem z centrum chiralnym, a na Ziemi występuje w malinach i jest używana w balsamach samoopalających. W ośrodku międzygwiazdowym pokazuje, że cukry mogą powstawać spontanicznie na długo przed powstaniem układu planetarnego.
Imponujące jest odkrycie, że mogą być syntetyzowane tak wcześnie, w mgławicach, gdzie nie ma jeszcze uformowanych gwiazd ani układów planetarnych.
Jak dokonano wykrycia
Obserwacje połączyły 40-metrowy radioteleskop w Yebes (Guadalajara) i 30-metrową antenę IRAM na Pico Veleta (Grenada). Zespół najpierw zmierzył widmo rotacyjne erytrulozy w laboratorium, uzyskując precyzyjny chemiczny odcisk palca. Następnie przeszukali szerokopasmowe dane widmowe z obłoku i zidentyfikowali 12 niezależnych linii emisyjnych pasujących do tego odcisku.
- Widmo rotacyjne erytrulozy zmierzone w kontrolowanych warunkach w celu uzyskania referencyjnego chemicznego odcisku palca.
- 40-metrowy teleskop Yebes i 30-metrowy teleskop IRAM zebrały szerokopasmowe dane widmowe obłoku G+0.693-0.027.
- 12 linii widmowych w danych obłoku zidentyfikowano jako pasujące do odcisku erytrulozy.
- Wyniki opublikowane w „Nature Astronomy”, potwierdzające pierwszy cukier bezpośrednio wykryty w ośrodku międzygwiazdowym.
Sygnały są jednoznaczne. Obłok znajduje się około 27 000 lat świetlnych stąd i zawiera co najmniej wystarczającą ilość materiału, aby wykrycie było statystycznie wiarygodne. Jiménez-Serra zauważa, że zespół potrzebował regionu o bardzo dużej gęstości kolumnowej, aby wzmocnić słabe linie molekularne do wykrywalnego poziomu.
Obfitość i chemia
Erytruloza jest uderzająco obfita w porównaniu z podobnymi cząsteczkami. W G+0.693-0.027 jest co najmniej osiem razy liczniejsza niż strukturalnie porównywalne trójwęglowe cukry, które są wyraźnie nieobecne. Ten wzór sugeruje, że w niskich temperaturach obłoku cukry są składane krok po kroku na powierzchniach ziaren pyłu, stopniowo budując złożoność.
- Erytruloza
- 8 x liczebność cukrów 3-węglowych
- Cukry 3-węglowe
- 1 x liczebność cukrów 3-węglowych
Z prebiotycznego punktu widzenia erytruloza nie jest ślepą uliczką. W środowisku wodnym przekształca się w treozę, składnik kwasu treozowego (TNA), możliwego ewolucyjnego prekursora RNA.
Ten cukier ma szczególną zdolność reagowania w środowisku wodnym, tworząc bardziej złożone struktury i polimery.
Współautor dodaje, że odkrycie otwiera drzwi do istnienia pięciowęglowych cukrów, takich jak ryboza, w tym samym środowisku, wzmacniając hipotezę świata RNA dotyczącą powstania życia.
Z obłoku na wczesną Ziemię
Zespół szacuje, że podczas późnego wielkiego bombardowania, około 4 miliardów lat temu, Ziemia otrzymała od 0,5 do 50 milionów ton erytrulozy z asteroid i komet, które skondensowały się z takich obłoków molekularnych. Ten mechanizm dostarczania zapewnia wystarczającą ilość materiału do zasiania chemii, która ostatecznie doprowadziła do powstania pierwszych kwasów nukleinowych.
Oszacowaliśmy, że Ziemia mogła otrzymać od 0,5 do 50 milionów ton erytrulozy podczas ostatniego intensywnego bombardowania przez duże asteroidy. Jest to jeden z okresów, w których mogło dotrzeć najwięcej materiału organicznego i uważa się, że był kluczowy, ponieważ życie pojawiło się wkrótce potem.
Co dalej
Poszukiwania rozszerzają się teraz na inne obłoki molekularne i większe cukry. Te same metody spektralne można zastosować do rybozy i glukozy, których międzygwiazdowe istnienie jest silnie sugerowane przez badania meteorytów. Grupa Jiménez-Serry planuje dalsze obserwacje przy użyciu tych samych i dodatkowych urządzeń, mając nadzieję na mapowanie pełnego inwentarza cukrów w ośrodku międzygwiazdowym i prześledzenie chemicznej ścieżki od prostych cząsteczek do budulców życia.
