"Вебб" виявив несподіване багатство органічних молекул у ядрі віддаленої галактики
Нове дослідження, засноване на спостереженнях космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) за сильно затьмареною надмасивною чорною дірою, натякає, що органічні молекули набагато поширеніші за межами нашої галактики, ніж вважалося.
Про це повідомляє видання Останні події з посиланням на іспанський Центр астробіології (CAB).
Дослідники CAB використовували передові методи моделювання, розроблені в Оксфордському університеті, для визначення кількості малих органічних молекул у даних JWST з ядра галактики IRAS 07251–0248.
Їхня робота, представлена в недавній статті в журналі Nature Astronomy, проливає світло на те, як одне з найекстремальніших середовищ Всесвіту сприяло утворенню органічних молекул і вуглецю, які є необхідними для життя.
IRAS 07251–0248 – надзвичайно яскрава інфрачервона галактика, але великі хмари газу й пилу затуляють її від нашого погляду. Оскільки навколишнє середовище поглинає випромінювання галактики, на Землю доходить лише невелика його частина, яку можна побачити за допомогою звичайних оптичних телескопів. Однак цей пил поглинає оптичне світло з ядер галактик і випромінює його в інфрачервоному діапазоні.
Ці інфрачервоні хвилі проникають крізь газ і пил і досягають приладів "Вебба". Дані, зібрані JWST, дали нове розуміння хімічних процесів у цьому галактичному ядрі, що дозволило команді ідентифікувати молекули в газовій фазі та елементи, зв'язані в льоді та пилу. Це дозволило створити багатий каталог показників вмісту та температури для багатьох хімічних речовин, що знаходяться в IRAS 07251–0248.
Окрім перетворення оптичного світла в інфрачервоне, пилові зерна також забезпечують важливу поверхню для утворення цих органічних молекул. Спостереження надали дослідникам каталог малих органічних молекул, включно з бензолом, метаном, ацетиленом, діацетиленом і триацетиленом. На додачу, метильний радикал був вперше виявлений за межами галактики Чумацький Шлях.
Цікаво, що це були не тільки молекули в газовій фазі, а й вуглецеві зерна та водяний лід певної складності. Дослідники не стверджують, що їх відкриття є доказом існування позаземного життя, але зазначають, що вони виявили фундаментальні будівельні блоки, необхідні для життя, і в несподіваній кількості, в космічному просторі далеко за межами нашої галактики.
«Ми виявили несподівану хімічну складність, з багатством, яке набагато перевищує прогнози сучасних теоретичних моделей», — пояснив головний автор дослідження, доктор Ісмаель Гарсія Бернете, колишній співробітник Оксфордського університету, а нині співробітник CAB. «Це вказує на те, що в цих галактичних ядрах має бути постійне джерело вуглецю, яке живить цю багату хімічну мережу».
«Хоча невеликі органічні молекули не зустрічаються в живих клітинах, вони можуть відігравати важливу роль у пребіотичній хімії, представляючи важливий крок на шляху до утворення амінокислот і нуклеотидів», — сказала співавторка дослідження, професорка Дімітра Рігопулу з фізичного факультету Оксфордського університету.
Теоретичні моделі поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ), розроблені в Оксфорді, були важливими для аналізу команди CAB. На думку дослідників, саме космічні промені, а не високі температури чи турбулентний рух газу, найімовірніше, відповідають за вивільнення невеликих органічних молекул у фазу шляхом фрагментації ПАВ та багатих на вуглець пилових зерен.
Це підтверджують дані з інших подібних галактик, які також демонструють високу концентрацію вуглеводнів та інтенсивну іонізацію космічними променями, і може означати, що галактичні ядра можуть функціонувати як «фабрики» органічних молекул, що стимулюють хімічну еволюцію галактики.
Оскільки JWST продовжує вражати своєю здатністю піддавати науковій експертизі найвіддаленіші та найнезрозуміліші куточки нашого Всесвіту, команда вважає його результати доказом того, що ще багато роботи залишається в дослідженні того, як формуються екстремальні середовища, а також процесів, що відбуваються у всьому космосі та служать передумовою для існування життя.