Kosmiczne laboratorium: JWST odkrywa bogactwo cząsteczek organicznych w sercu galaktyki IRAS 07251-0248

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) dostarczył przełomowych dowodów na istnienie ogromnych ilości związków organicznych w centralnym obszarze galaktyki IRAS 07251-0248. To odkrycie rzuca nowe światło na dotychczasowe teorie dotyczące złożoności chemicznej w ekstremalnie trudnych warunkach panujących w głębi kosmosu. Galaktyka ta, zaliczana do kategorii ultrajasnych galaktyk podczerwonych, posiada jądro niemal całkowicie przesłonięte gęstymi chmurami pyłu i gazu, co przez lata uniemożliwiało jej szczegółową analizę za pomocą instrumentów optycznych. Badanie, którego wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature Astronomy 6 lutego 2026 roku, stało się możliwe dzięki zdolności JWST do przenikania tej bariery przy użyciu instrumentów NIRSpec i MIRI, pracujących w zakresie od 3 do 28 mikronów.

Przeprowadzone obserwacje spektroskopowe potwierdziły obecność w fazie gazowej wielu istotnych cząsteczek, w tym benzenu (C₆H₆), metanu (CH₄), acetylenu (C₂H₂), diacetylenu (C₄H₂) oraz triacetylenu (C₆H₂). Najbardziej doniosłym rezultatem misji było jednak pierwsze w historii wykrycie rodnika metylowego (CH₃) poza naszą Galaktyką. Dr Ismael García-Bernete, główny autor publikacji i badacz z Centrum Astrobiologii (CAB), zauważył, że zaobserwowana skala złożoności chemicznej oraz obfitość molekuł znacznie przewyższają przewidywania współczesnych modeli teoretycznych. Wskazuje to na konieczność istnienia stałego źródła węgla w jądrach galaktycznych, które pozwala na utrzymanie tak bogatej sieci chemicznej w tak nieprzyjaznym środowisku.

Wykryte małe cząsteczki są uznawane za fundamentalne prekursory chemii prebiotycznej, mające bezpośredni związek z procesami formowania się bardziej złożonych struktur biologicznych. Profesor Dimitra Rigopoulou z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Oksfordzkiego, współautorka opracowania, podkreśliła, że związki te mogą odgrywać kluczową rolę w syntezie aminokwasów oraz nukleotydów. Analizy oparte na zaawansowanym modelowaniu opracowanym w Oksfordzie sugerują, że to właśnie specyficzne, ekstremalne warunki panujące w jądrze galaktyki stymulują te skomplikowane reakcje, wykraczając poza proste oddziaływanie wysokiej temperatury czy turbulencji gazu.

Głównym mechanizmem napędzającym te procesy jest, według naukowców, fragmentacja wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) oraz drobinek pyłu węglowego pod wpływem intensywnego promieniowania kosmicznego. Zjawisko to jest powszechne w tak gęstych jądrach galaktycznych, co potwierdzają silne korelacje między występowaniem węglowodorów a poziomem jonizacji promieniowaniem kosmicznym w analogicznych systemach. Wyniki te sugerują, że silnie osłonięte jądra galaktyk, takie jak IRAS 07251-0248, działają jak uniwersalne „fabryki” produkujące molekuły organiczne, pełniąc tym samym kluczową, choć wcześniej niedocenianą rolę w chemicznej ewolucji całego wszechświata.

Analiza danych zebranych przez JWST pozwoliła na precyzyjne scharakteryzowanie nie tylko cząsteczek gazowych, ale również elementów uwięzionych w lodach i ziarnach pyłu. Zaobserwowano, że cząsteczki w fazie gazowej tworzą strumień wypływający z jądra z prędkością około 160 kilometrów na sekundę, co sugeruje istnienie cyklu, w którym fragmenty węgla są transportowane na zewnątrz, gdzie mogą ponownie zamarzać lub łączyć się w chłodniejszych strefach galaktyki. To odkrycie, będące efektem współpracy specjalistów z CAB oraz Uniwersytetu Oksfordzkiego, w pełni ukazuje potencjał Teleskopu Jamesa Webba w badaniu najbardziej niedostępnych i tajemniczych obszarów kosmosu.