Ново истраживање које је водио Центар за астробиологију (ЦАБ), ЦСИЦ-ИНТА, користећи алате за моделирање развијене на Универзитету у Оксфорду, открило је изузетну концентрацију малих органских молекула дубоко унутар тешко скривеног језгра оближње галаксије. Откриће је омогућено посматрањима са свемирског телескопа Џејмс Веб (ЈВСТ). Објављено у Природна астрономијаналази бацају светло на то како се угљеник и сложени органски молекули понашају у неким од најсуровијих окружења у Универзуму.
Истраживачки центар се фокусира на ИРАС 07251-0248, ултра-светлећу инфрацрвену галаксију чији је централни регион затрпан испод дебелих слојева гаса и прашине. Овај густи материјал блокира већину зрачења које долази из супермасивне црне рупе у њеном центру, чинећи регион скоро немогућим за проучавање традиционалним телескопима. Инфрацрвена светлост, међутим, може да прође кроз прашину, омогућавајући научницима да испитају хемијску активност која се одвија унутар овог застртог галактичког језгра.
ЈВСТ Инструментс Пробе Дусти Галацтиц Цоре
Да би истражили скривени центар галаксије, истраживачи су користили ЈВСТ спектроскопске податке који обухватају таласне дужине од 3-28 микрона. Они су комбиновали мерења из НИРСпец и МИРИ инструмената, који могу да открију хемијске отиске прстију од молекула у облику гаса, као и сигнале из замрзнутог леда и зрна прашине. Са овим детаљним информацијама, тим је измерио и обиље и температуру многих различитих хемијских једињења у језгру галаксије.
Подаци су открили изузетно разнолику колекцију малих органских молекула. Међу њима је био бензол (Ц6Х6), метан (ЦХ4), ацетилен (Ц2Х2), диацетилен (Ц4Х2), и триацетилен (Ц6Х2). Истраживачи су такође идентификовали метил радикал (ЦХ3), означавајући први пут да је овај молекул откривен изван Млечног пута. Поред гасовитих једињења, тим је пронашао велике количине чврстих материјала, укључујући зрна богата угљеником и водени лед.
„Пронашли смо неочекивану хемијску сложеност, са обиљем далеко већим него што је предвиђено тренутним теоријским моделима“, објашњава главни аутор др Исмаел Гарциа Бернете, раније са Универзитета Оксфорд, а сада истраживач у ЦАБ-у. „Ово указује да мора постојати непрекидан извор угљеника у овим галактичким језгрима који подстичу ову богату хемијску мрежу.“
Ова мала органска једињења сматрају се битним састојцима у напреднијим хемијским процесима. Иако саме по себи нису компоненте живих ћелија, оне могу представљати ране кораке у ланцу реакција које на крају производе аминокиселине и нуклеотиде. Коаутор професор Димитра Ригопулу (Одељење за физику, Универзитет у Оксфорду) додаје: „Иако се мали органски молекули не налазе у живим ћелијама, они би могли да играју виталну улогу у пребиотској хемији што представља важан корак ка формирању аминокиселина и нуклеотида.
Космички зраци могу покренути формирање органских молекула
Користећи аналитичке методе и теоријске моделе полицикличних ароматичних угљоводоника (ПАХ) које је развио тим из Оксфорда, истраживачи су утврдили да високе температуре и турбулентни гас сами по себи не могу да објасне уочено хемијско богатство. Уместо тога, докази указују на космичке зраке као кључни фактор. Чини се да ове високоенергетске честице разбијају ПАХ и зрна прашине богате угљеником, ослобађајући мање органске молекуле у околни гас.
Студија је такође идентификовала јаку везу између количине присутних угљоводоника и интензитета јонизације космичких зрака у упоредивим галаксијама. Ова веза јача идеју да космички зраци играју централну улогу у производњи ових молекула. Дубоко закопана галактичка језгра могу стога функционисати као хемијске фабрике великих размера, утичући на то како се галаксије током времена хемијски развијају.
Све у свему, налази отварају нове могућности за проучавање како се органски молекули формирају и трансформишу у екстремним свемирским окружењима. Они такође наглашавају способност ЈВСТ-а да открије регионе Универзума који су раније били скривени од погледа.
Поред ЦАБ-а, овом раду су допринеле и следеће институције: Институто де Фисица Фундаментал (ЦСИЦ; М. Переира-Сантаелла, М. Агундез, Г. Сперанза), Универзитет Алкала (Е. Гонзалез-Алфонсо) и Универзитет у Оксфорду (Д. Ригопоулоу, ФР Донтен, Н. Тхат).
Пројекат финансиран кроз Програма Атраццион де Таленто Инвестигадор „Цесар Номбела“ (грант 2023-Т1/ТЕЦ-29030) од стране Цомунидад де Мадрид и ИНТА.
