JWST enthüllt reiches Vorkommen organischer Moleküle im Kern der Galaxie IRAS 07251-0248

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, indem es eine außergewöhnlich hohe Konzentration organischer Verbindungen in der Zentralregion der Galaxie IRAS 07251-0248 nachwies. Dieser Fund stellt die bisherigen wissenschaftlichen Annahmen über die chemische Komplexität in solch extremen und lebensfeindlichen kosmischen Umgebungen grundlegend infrage. Bei IRAS 07251-0248 handelt es sich um eine sogenannte ultraleuchtkräftige Infrarotgalaxie, deren aktiver Kern hinter massiven Schichten aus Gas und Staub verborgen liegt. Diese dichte Barriere machte Untersuchungen mit herkömmlichen optischen Methoden bislang nahezu unmöglich.

Die Studie, die am 6. Februar 2026 in der renommierten Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, profitierte von der einzigartigen Fähigkeit des JWST, diese Staubschleier zu durchdringen. Mithilfe der hochspezialisierten Infrarotinstrumente NIRSpec und MIRI gelang es den Forschern, die Strahlung im Bereich von 3 bis 28 Mikrometern präzise zu analysieren. Die Beobachtungen bestätigten zweifelsfrei die Präsenz zahlreicher Moleküle in der Gasphase, darunter Methan (CH₄), Benzol (C₆H₆), Acetylen (C₂H₂), Diacetylen (C₄H₂) und Triacetylen (C₆H₂). Ein besonderes Highlight der Untersuchung war der weltweit erste extragalaktische Nachweis des Methylradikals (CH₃).

Dr. Ismael García-Bernete, der Hauptautor der Forschungsarbeit und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Astrobiologie (CAB), erklärte, dass die beobachtete chemische Vielfalt und die Fülle der Moleküle die Prognosen gängiger theoretischer Modelle weit übertreffen. Dies deutet darauf hin, dass in diesen galaktischen Zentren ein kontinuierlicher Nachschub an Kohlenstoff vorhanden sein muss, um ein derart komplexes chemisches Netzwerk stabil zu halten. Die Entdeckung wirft ein neues Licht auf die Dynamik innerhalb von Galaxienkernen, die bisher als zu instabil für solche Prozesse galten.

Die identifizierten kleinen Moleküle werden in der Wissenschaft als essenzielle Vorläufer der präbiotischen Chemie betrachtet, da sie eine direkte Verbindung zur Bildung komplexerer biologischer Strukturen aufweisen. Professorin Dimitra Rigopulu von der physikalischen Fakultät der Universität Oxford, eine Mitautorin der Studie, unterstrich die Bedeutung dieser Verbindungen für die Synthese von Aminosäuren und Nukleotiden. Die in Oxford entwickelten Simulationen legen nahe, dass gerade die extremen Bedingungen vor Ort – und nicht allein hohe Temperaturen oder Turbulenzen – diese außergewöhnliche Chemie stimulieren und vorantreiben.

Als entscheidender Mechanismus für diese chemische Vielfalt wird die Fragmentierung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) sowie kohlenstoffhaltigen Staubkörnern angesehen. Dieser Prozess wird durch die intensive kosmische Strahlung ausgelöst, die in diesen Galaxienkernen in großer Menge vorhanden ist. Die Forscher konnten eine klare Korrelation zwischen der Häufigkeit der Kohlenwasserstoffe und der Intensität der Ionisierung durch kosmische Strahlen in vergleichbaren Galaxien feststellen. Damit fungieren tief abgeschirmte Galaxienkerne wie der von IRAS 07251-0248 als universelle „Fabriken“ für organische Moleküle, was eine bisher unerkannte Rolle in der chemischen Evolution des Universums darstellt.

Die detaillierte Analyse der spektroskopischen Daten ermöglichte zudem eine Charakterisierung von Elementen, die an Eis- und Staubpartikel gebunden sind. Die vom JWST gemessenen Gasphasenmoleküle weisen einen massiven Ausfluss mit einer Geschwindigkeit von etwa 160 Kilometern pro Sekunde auf. Dies deutet auf einen Kreislauf hin, bei dem Kohlenstofffragmente nach außen getragen werden, um in kühleren Regionen zu gefrieren oder sich zu größeren Strukturen zusammenzuschließen. Diese Entdeckung, die unter Mitwirkung von Experten des CAB und der Universität Oxford erzielt wurde, demonstriert eindrucksvoll das Potenzial des JWST, die verborgenen Geheimnisse der kosmischen Chemie zu entschlüsseln.