Vědci poprvé detekovali cukr volně v mezihvězdném prostoru

Mezinárodní tým vědců poprvé v historii detekoval cukr přímo v mezihvězdném prostoru. Jde o čtyřuhlíkový cukr erythrulose se vzorcem C4H8O4, který byl identifikován v oblasti galaktického centra vzdálené přibližně 26 000 světelných let od Země. Tato oblast je známá jako molekulárně bohatá zóna, kde se ve velkém množství vyskytují různé organické sloučeniny. Výzkum byl publikován v prestižním vědeckém časopise Nature Astronomy.

K detekci vědci využili ultracitlivé spektroskopy schopné zachytit charakteristické rotace molekul. Každá molekula totiž rotuje specifickým způsobem a emituje při tom záření o přesně definovaných frekvencích, což umožňuje její jednoznačnou identifikaci i na obrovské vzdálenosti. Právě tato metoda umožnila výzkumníkům prokázat přítomnost erythrulosy v hustých molekulárních oblacích, kde panují extrémní podmínky a kde dosud žádný cukr nebyl potvrzen.

Erythrulose se tak stala prvním cukrem kdy identifikovaným přímo v mezihvězdném prostoru. Dosud byly cukry jako ribóza nebo glukóza nacházeny výhradně na meteoritech a asteroidech, tedy v pevném materiálu, nikoli volně rozptýlené v prostoru mezi hvězdami. Tento objev proto představuje zásadní posun v chápání toho, jak složité organické molekuly vznikají a šíří se vesmírem ještě dříve, než se vůbec zformují planetární systémy.

Objev má přímé důsledky pro debatu o původu života na Zemi. Vědci odhadují, že v období takzvaného pozdního těžkého bombardování, které probíhalo přibližně před čtyřmi miliardami let, mohlo na ranou Zemi dopadnout prostřednictvím komet a asteroidů obrovské množství erythrulosy. Konkrétní odhady hovoří o množství v rozmezí 0,5 až 5 milionů tun tohoto cukru, který mohl být takto dodán na povrch naší planety v relativně krátkém geologickém časovém úseku.

Pozdní těžké bombardování bylo obdobím intenzivního dopadu vesmírných těles na vnitřní planety sluneční soustavy. Paradoxně právě tato éra destrukce mohla zároveň přinést na Zemi klíčové stavební kameny pro vznik života. Cukry hrají v biochemii zásadní roli – jsou součástí nukleových kyselin, tedy DNA a RNA, a podílejí se na energetickém metabolismu buněk. Přítomnost erythrulosy v mezihvězdném prostoru naznačuje, že podobné molekuly mohly být součástí primárního chemického inventáře, z něhož se život na Zemi sestavoval.

Výzkum rovněž otevírá otázky o tom, jak rozšířené jsou podobné organické sloučeniny v celé galaxii. Galaktické centrum je sice z hlediska hustoty molekul výjimečné, avšak vědci předpokládají, že erythrulose se může vyskytovat i v jiných molekulárních oblastech Mléčné dráhy. Detekce v tak vzdálené a specifické oblasti zároveň ukazuje, jak výkonné jsou moderní spektroskopické nástroje, které dokáží analyzovat chemické složení prostředí na desítky tisíc světelných let daleko.

Mezinárodní charakter výzkumného týmu odráží rostoucí trend vědecké spolupráce v oblasti astrochemie, kde žádná jednotlivá instituce nedisponuje všemi potřebnými kapacitami – od teoretického modelování přes laboratorní kalibraci spekter až po práci s daty z radioteleskopů. Právě kombinace laboratorních měření rotač