Астрофизики обнаружили необычайно высокую концентрацию органических молекул в скрытом ядре далекой галактики. Открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, стало возможным благодаря наблюдениям космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и проливает свет на то, как углерод и сложные органические соединения ведут себя в самых экстремальных условиях Вселенной.
Объектом исследования международной команды ученых под руководством специалистов Центра астробиологии (CAB) в Испании стала IRAS 07251-0248 — сверхъяркая инфракрасная галактика, центральная область которой погребена под плотными слоями газа и пыли. Эта завеса блокирует большую часть излучения от сверхмассивной черной дыры в ее сердце, делая регион практически недоступным для изучения инструментами обычных телескопов. Однако инфракрасный свет способен проникать сквозь пыль, и именно это позволило ученым заглянуть внутрь.
Астрофизики использовали спектроскопические данные JWST в диапазоне длин волн от 3 до 28 микрон. Приборы NIRSpec и MIRI позволили обнаружить химические «отпечатки» молекул как в газообразном состоянии, так и в форме льдов и пылевых частиц. Результаты превзошли ожидания: в ядре галактики ученые нашли удивительное разнообразие малых органических молекул — бензол, метан, ацетилен, диацетилен и триацетилен. Кроме того, впервые за пределами Млечного Пути был обнаружен метильный радикал. Помимо газов, специалисты зафиксировали большие количества твердых веществ — углеродсодержащих частиц и водяного льда.
«Мы обнаружили неожиданную химическую сложность с концентрациями, намного превышающими предсказания современных теоретических моделей, — объясняет соавтор исследования, доктор Исмаэль Гарсия Бернете. — Это указывает на то, что в галактических ядрах должен существовать постоянный источник углерода, питающий эту богатую химическую сеть».
Несмотря на то, что обнаруженные учеными молекулы сами по себе не входят в состав живых клеток, они могут быть важными ступенями на пути к образованию аминокислот и нуклеотидов. «Малые органические молекулы могут играть ключевую роль в пребиотической химии, представляя собой важный шаг к формированию строительных блоков жизни», — добавляет соавтор работы, профессор Оксфордского университета Димитра Ригопулу.
Анализ показал, что высокие температуры и турбулентность газа не объясняют наблюдаемое химическое богатство. Главную роль, по-видимому, играют космические лучи: эти высокоэнергетические частицы разрушают крупные углеродные структуры, высвобождая более мелкие органические молекулы. Благодаря этим процессам, скрытые ядра галактик могут функционировать как гигантские космические химические фабрики.
Ранее ученые обнаружили во Вселенной галактики старше ее возрастом.
