«Джеймс Уэбб» впервые обнаружил важнейшую молекулу углерода за пределами Солнечной системы

Международная команда ученых, анализируя данные космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб», впервые обнаружила новое углеродное соединение в космосе. Эта молекула, известная как метил-катион (CH₃⁺), крайне важна, так как она 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 в туманности Ориона на расстоянии около 1 350 световых лет от Земли.

Крайне важное открытие «Джеймса Уэбба»

Как известно, соединения углерода составляют основу всей земной жизни и поэтому их обнаружение за пределами нашей планеты особенно интересно для ученых, которые работают над тем, чтобы понять, как жизнь развивалась на Земле, и как она потенциально может развиваться в других уголках Вселенной.

Считается, что метил-катион особенно важен, поскольку он легко реагирует с широким спектром других молекул. Грубо говоря, метил-катион выполняет функцию молекулярного «вокзала», где какие-нибудь молекулы могут оставаться какое-то время, прежде чем отправиться в одном из множества разных направлений для реакции с другими молекулами. Благодаря этому удивительному свойству ученые подозревают, что метил-катион представляет собой краеугольный камень межзвездной органической химии.

Уникальные возможности «Джеймса Уэбба» — включая беспрецедентное пространственное и спектральное разрешение, а также сверхчувствительность — сделали космическую обсерваторию идеальным инструментом для поиска этой важнейшей молекулы.

«Это обнаружение не только подтверждает невероятную чувствительность Уэбба [космического телескопа «Джеймс Уэбб»], но также подтверждает постулируемую центральную важность CH₃⁺ в межзвездной химии», — прокомментировала открытие Мари-Алин Мартен-Друмель, исследователь из Университета Париж-Сакле во Франции и член научной группы.

В то время как звезда в d203-506 является маленьким красным карликом, система бомбардируется сильным ультрафиолетовым (УФ) излучением со стороны близлежащих чрезвычайно горячих молодых массивных звезд. Ученые считают, что большинство протопланетных дисков, из которых образуются планеты и спутники, проходят через период такого интенсивного УФ-излучения, поскольку светила, как правило, формируются группами, которые часто включают массивные звезды, являющиеся источником беспощадного УФ-излучения.

Предполагается, что УФ-излучение разрушает сложные органические молекулы, и поэтому обнаружение метил-катиона может показаться неожиданностью. Тем не менее открытие ученых показывает, что УФ-излучение может обеспечить необходимое количество энергии для образования CH₃⁺ в первую очередь. После этого метил-катион способствует успешному протеканию дополнительных химических реакций, в ходе которых появляются более сложные молекулы углерода.

Команда исследователей отмечает, что протопланетный диск в системе d203-506 сильно отличается от типичных протопланетных дисков. В частности, там не было обнаружено никаких признаков воды.

«Это ясно показывает, что ультрафиолетовое излучение может полностью изменить химический состав протопланетного диска, — уточнил астроном Оливье Берне из Французского национального центра научных исследований в Тулузе и ведущий автор исследования. — На самом деле это может сыграть решающую роль на ранних химических стадиях возникновения жизни».

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Читайте также: Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» показал зарождающуюся планетарную систему.