Телескоп Джеймса Уэбба сделал важное открытие на расстоянии 1300 световых лет

Наблюдая за туманностью Ориона с помощью телескопа Джеймса Уэбба, группа астрономов недавно обнаружила метил-катион (CH3+). Это молекула, которая играет важную роль в создании сложного химического состава углерода, необходимого для жизни, какой мы ее знаем.

Представьте себе атомы как кирпичики “Лего”: каждый маленький строительный блок объединяется в более сложный строительный блок – от молекул до ферментов и ДНК. Впервые астрономы обнаружили молекулу, которая играет решающую роль в этом процессе: молекулу метил-катиона (CH3+).

Метил-катион – это положительный ион, состоящий из одного атома углерода (С) и трех атомов водорода (Н). Он также является свободным радикалом, что означает, что он содержит непарный электрон. Благодаря этой характеристике, данная молекула является высокореактивной и может участвовать в различных химических реакциях. Фактически, она способна соединяться с большим количеством органических молекул, образуя более сложные молекулы.

В этом смысле метил-катион уже давно считается “краеугольным камнем” межзвездной химии. Однако до сих пор ни один телескоп не мог обнаружить его в космосе. Теперь это удалось сделать благодаря телескопу Джеймса Уэбба. Эта обсерватория может с высокой точностью обнаружить сигнатуры конкретных молекул, также известные как молекулярные эмиссионные линии.

“Мы обнаружили загадочный сигнал с самого начала наших наблюдений этой туманности с помощью спектрометра MIRI. Однако нам потребовалось несколько недель, чтобы понять, что это был знаменитый метил-катион, который все ищут с 1970-х годов“, — объясняет Оливье Берне, астрофизик из Института астрофизических исследований в Париже. Эта долгожданная молекула была выделена в протопланетном диске под названием d203-506. Это зарождающаяся солнечная система, расположенная в туманности Ориона, примерно в 1300 световых годах от Земли.

О чем говорит нам это исследование?

На ранних стадиях формирования планет протопланетный диск, окружающий звезды, задушен высокоэнергетическими ультрафиолетовыми (УФ) лучами, исходящими от них. Для многих крупных и сложных молекул на основе углерода этот ультрафиолет является смертным приговором. Однако новое исследование показывает, что они могут быть ключом к образованию метил-катиона. Этот процесс может дать достаточно энергии, чтобы запустить органическую химию, построить более сложные молекулы углерода и посеять семена жизни в формирующейся системе.

“Это обнаружение не только подтверждает невероятную чувствительность JWT, но и подтверждает постулируемую центральную роль CH3+ в межзвездной химии“, — отмечает Мари-Алин Мартин-Друмель, астроном из Университета Париж-Сакле, в пресс-релизе.

Это не первый случай, когда телескоп “Джеймс Уэбб” обнаруживает такие важные молекулы в космосе. Недавние наблюдения позволили обнаружить самые древние из когда-либо обнаруженных сложных органических молекул, расположенных на расстоянии 12,3 миллиарда световых лет от Земли. В январе прошлого года обсерватория также обнаружила самые холодные молекулы льда в известной Вселенной.