詹姆斯·韦伯空间望远镜在IRAS 07251-0248星系核心探测到高浓度有机分子

詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）近期在IRAS 07251-0248星系的中心地带捕捉到了显著数量的有机化合物，这一发现有力地挑战了此前关于此类极端宇宙环境下化学复杂性的传统认知。作为一种被归类为“超亮红外星系”的天体，IRAS 07251-0248的核心区域长期被厚重的气体与尘埃云所包裹，导致传统的可见光观测手段难以穿透。然而，凭借JWST强大的红外探测能力，特别是利用其搭载的近红外光谱仪（NIRSpec）和中红外仪器（MIRI）对3至28微米波段辐射的深入分析，科学家们终于得以揭开这层神秘的帷幕。这项研究成果已于2026年2月6日正式发表在《自然·天文学》（Nature Astronomy）杂志上。

此次观测不仅确认了气相中存在苯（C₆H₆）、甲烷（CH₄）、乙炔（C₂H₂）、二乙炔（C₄H₂）和三乙炔（C₆H₂）等多种碳氢化合物，更取得了里程碑式的突破：首次在银河系以外的空间探测到了甲基自由基（CH₃）。该研究的第一作者、天体生物学中心（CAB）的研究员伊斯梅尔·加西亚·贝尔内特（Ismael García-Bernete）博士指出，观测到的化学复杂程度及分子丰度远超现有理论模型的预期。他强调，这预示着在此类星系核心内部，必须存在某种持续不断的碳源，才能维持如此庞大且活跃的化学网络。

这些被探测到的小分子被科学界视为生命起源前化学的关键前体，与更复杂生物结构的合成有着直接的演化联系。牛津大学（University of Oxford）物理系的共同作者迪米特拉·里戈普卢（Dimitra Rigopoulou）教授表示，这些化合物在通往氨基酸和核苷酸合成的路径中扮演着不可或缺的角色。通过应用牛津大学开发的先进模拟模型，研究团队推断，正是这种极端的宇宙环境——而非单纯的高温或湍流——成为了驱动复杂化学反应的催化剂。

研究人员认为，这一现象背后的核心机制在于宇宙射线对多环芳烃（PAHs）及含碳尘埃颗粒的粉碎作用。在这些星系核心中，宇宙射线的强度极高。这一观点在其他类似星系的观测中也得到了印证，即碳氢化合物的普遍程度与宇宙射线引起的电离强度之间存在显著的正相关性。因此，研究结果表明，像IRAS 07251-0248这样被深度遮蔽的星系核心，实际上是宇宙中高效生产有机分子的“通用工厂”，在星系的整体化学演化进程中发挥着此前未被充分认识的重要作用。

通过对光谱数据的精细化分析，科学家们不仅表征了气相分子，还对与冰层及尘埃颗粒结合的元素进行了研究。JWST测量到的气相分子呈现出约每秒160公里的外流速度，这暗示了一个动态的循环过程：碳碎片被推向星系外围，随后在较冷区域发生冻结或重新聚集。这项由天体生物学中心（CAB）和牛津大学专家通力协作完成的发现，再次彰显了詹姆斯·韦伯空间望远镜在探索宇宙隐秘角落及揭示生命化学起源方面的卓越潜力。