JWST обнаружил высокое содержание органических молекул в ядре галактики IRAS 07251-0248

Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) зафиксировал значительное количество органических соединений в центральной области галактики IRAS 07251-0248, что ставит под сомнение прежние представления о химической сложности в подобных враждебных космических условиях. Эта галактика, классифицируемая как ультраяркая инфракрасная галактика, имеет ядро, скрытое плотными слоями газа и пыли, что затрудняло ее изучение традиционными оптическими методами. Исследование, опубликованное в Nature Astronomy 6 февраля 2026 года, стало возможным благодаря способности JWST проникать сквозь эту завесу с помощью инфракрасных приборов NIRSpec и MIRI для анализа излучения в диапазоне от 3 до 28 микрон.

Наблюдения подтвердили присутствие в газовой фазе таких молекул, как бензол (C₆H₆), метан (CH₄), ацетилен (C₂H₂), диацетилен (C₄H₂) и триацетилен (C₆H₂), а также других углеводородов. Наиболее важным результатом стало первое внегалактическое обнаружение метильного радикала (CH₃). Доктор Исмаэль Гарсиа Бернете, ведущий автор исследования и научный сотрудник Центра астробиологии (CAB), отметил, что обнаруженная химическая сложность и обилие молекул значительно превышают прогнозы существующих теоретических моделей. Это указывает на необходимость постоянного источника углерода в таких галактических ядрах для поддержания этой богатой химической сети.

Обнаруженные малые молекулы считаются ключевыми прекурсорами для пребиотической химии, имеющими прямое отношение к формированию более сложных структур. Профессор Димитра Ригопулу, соавтор работы из Департамента физики Оксфордского университета, подчеркнула, что эти соединения могут играть важную роль в процессах, ведущих к синтезу аминокислот и нуклеотидов. Исследование, использующее моделирование, разработанное в Оксфорде, предполагает, что экстремальные условия, а не только высокая температура или турбулентность, стимулируют эту сложную химию.

Ключевым механизмом, по мнению исследователей, является фрагментация полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и углеродсодержащих пылевых зерен под воздействием космических лучей, которые в изобилии присутствуют в этих ядрах. Это подтверждается корреляцией между распространенностью углеводородов и интенсивностью ионизации космическими лучами в аналогичных галактиках. Таким образом, результаты указывают на то, что глубоко экранированные галактические ядра, подобные IRAS 07251-0248, функционируют как универсальные «фабрики» по производству органических молекул, играя ранее незамеченную роль в химической эволюции галактик.

Анализ данных, полученных с помощью спектроскопии, позволил охарактеризовать не только газофазные молекулы, но и элементы, связанные со льдами и пылевыми частицами. Газофазные молекулы, измеренные JWST, демонстрируют исходящий поток со скоростью около 160 километров в секунду, что намекает на цикл, в котором фрагменты углерода уносятся наружу для последующего замерзания или агрегации в более холодных зонах. Это открытие, сделанное при участии специалистов из CAB и Университета Оксфорда, демонстрирует потенциал JWST в изучении ранее скрытых областей Вселенной.