JWST зазирнув у «поховане» ядро галактики — і знайшов там органічну хімію

Космічний телескоп James Webb Space Telescope дослідив глибоко приховане ядро галактики IRAS 07251–0248 і виявив там несподівано багатий набір органічних молекул. Серед них — бензол, метан і навіть метильний радикал, який уперше зафіксовано за межами Чумацького Шляху. Це відкриття змінює уявлення про хімію в екстремальних космічних середовищах.

Що приховує запилене галактичне ядро

IRAS 07251–0248 належить до класу ультраяскравих інфрачервоних галактик. Її центральна область настільки щільно огорнута газом і пилом, що звичайні телескопи не можуть побачити, що відбувається всередині.

Інфрачервоні інструменти JWST — NIRSpec і MIRI — змогли «пробити» пилову завісу у діапазоні 3–28 мікрон і проаналізувати хімічний склад ядра. Саме там астрономи знайшли винятково багату органічну суміш.

Які молекули знайшли

Дослідники зафіксували цілий набір невеликих вуглеводнів у газовій фазі:

• бензол (C₆H₆)
• метан (CH₄)
• ацетилен (C₂H₂)
• діацетилен (C₄H₂)
• триацетилен (C₆H₂)
• метильний радикал (CH₃) — вперше поза нашою галактикою

Крім газових молекул, телескоп виявив тверді вуглецеві зерна та водяний лід. Концентрації органіки виявилися значно вищими, ніж передбачали моделі.

Результати опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Звідки береться ця органіка

Команда з Центру астробіології (CAB, CSIC-INTA) використала теоретичні моделі, розроблені в Oxford University, щоб пояснити спостереження.

Звичайне нагрівання чи турбулентність не можуть створити таку кількість молекул. Найкраще пояснення — космічні промені.

У ядрі галактики їхня інтенсивність дуже висока. Вони руйнують великі вуглецеві структури та поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), «розбиваючи» їх на дрібніші органічні молекули, які переходять у газову фазу.

Фабрики органічної хімії у Всесвіті

Вчені виявили пряму залежність між кількістю вуглеводнів і рівнем іонізації космічними променями в подібних галактиках. Це означає, що глибоко приховані галактичні ядра можуть бути справжніми космічними фабриками органіки.

Такі середовища відіграють важливу роль у переробці вуглецю та можуть впливати на хімічну еволюцію галактик у цілому.

Чому це важливо

Молекули на кшталт бензолу й ацетилену є будівельними блоками складнішої органічної хімії. Їхня наявність у таких екстремальних умовах показує, що Всесвіт здатен створювати складну органіку навіть у найсуворіших середовищах — поряд із активними чорними дірами та інтенсивним випромінюванням.

І це лише початок: JWST відкриває регіони космосу, які раніше були повністю приховані від науки.

За матеріалами phys.org