Джеймс Уэбб впервые обнаружил важную молекулу углерода в туманности Ориона
Группа ученых использовала космический телескоп Джеймс Уэбб, чтобы впервые обнаружить новое углеродное соединение в космосе. Эта молекула, известная как метил-катион (CH 3 + ), важна, поскольку способствует образованию более сложных молекул на основе углерода.
Метил-катион был обнаружен в молодой звездной системе с протопланетным диском, известной как d203-506, которая находится на расстоянии около 1350 световых лет от нас в туманности Ориона.
Соединения углерода составляют основу всей известной жизни и поэтому особенно интересны ученым, работающим над тем, чтобы понять, как жизнь развивалась на Земле, и как она потенциально может развиваться в других местах нашей Вселенной.
Изучение межзвездной органической (углеродосодержащей) химии, которую Уэбб открывает по-новому, является областью интереса многих астрономов.
Уникальные возможности Уэбба сделали его идеальной обсерваторией для поиска этой важнейшей молекулы. Высокое пространственное и спектральное разрешение Уэбба, а также его чувствительность способствовали успеху исследования. В частности, обнаружение Уэббом ряда ключевых эмиссионных линий от CH 3+ закрепило открытие.
«Это обнаружение не только подтверждает невероятную чувствительность Уэбба, но также подтверждает постулируемую центральную важность CH 3 + в межзвездной химии», — говорят ученые.
Здесь находится молодая звездная система, известная как d203-506, имеющая протопланетный диск. Астрономы использовали Уэбб, чтобы впервые обнаружить молекулу углерода, известную как метил-катион, в этом диске. Эта молекула важна, потому что она способствует образованию более сложных молекул на основе углерода. © ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), PDRs4ALL ERS Team
В то время как звезда в d203-506 является маленьким красным карликом, система бомбардируется сильным ультрафиолетовым (УФ) светом от близлежащих горячих молодых массивных звезд. Ученые считают, что большинство дисков, формирующих планеты, проходят через период такого интенсивного УФ-излучения, поскольку звезды, как правило, формируются группами, которые часто включают массивные звезды, производящие УФ-излучение.
Обычно ожидается, что УФ-излучение разрушает сложные органические молекулы, и в этом случае открытие CH 3+ может показаться неожиданностью. Тем не менее, астрономы предсказывают, что УФ-излучение может фактически обеспечить необходимый источник энергии для образования CH 3 + в первую очередь. После образования он способствует дополнительным химическим реакциям для создания более сложных молекул углерода.
В целом команда отмечает, что молекулы, которые они видят в d203-506, сильно отличаются от типичных протопланетных дисков. В частности, они не смогли обнаружить никаких признаков воды.
Результаты, полученные в рамках программы PDRs4ALL Early Release Science, были опубликованы в журнале Nature.
«Это ясно показывает, что ультрафиолетовое излучение может полностью изменить химический состав протопланетного диска. Оно может сыграть решающую роль на ранних химических стадиях возникновения жизни», — пояснил Оливье Берне из Французского национального центра научных исследований в Тулузе, ведущий автор работы.