Studija koju je predvodio Centar za astrobiologiju (CAB) u suradnji sa Sveučilištem u Oxfordu otkrila je dosad neviđeno bogatstvo malih organskih molekula u duboko skrivenoj jezgri jedne obližnje galaksije. Zahvaljujući moćnim instrumentima svemirskog teleskopa James Webb (JWST), znanstvenici su dobili novi uvid u to kako se složeni organski spojevi i ugljik procesuiraju u nekim od najekstremnijih okruženja u svemiru.
Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Astronomy fokusira se na IRAS 07251–0248, ultra-sjajnu infracrvenu galaksiju čija je jezgra skrivena iza golemih količina plina i prašine. Taj gusti materijal apsorbira većinu zračenja koje emitira središnja supermasivna crna rupa, zbog čega je proučavanje ovog objekta konvencionalnim teleskopima iznimno teško.
Međutim, infracrveni dio spektra može prodrijeti kroz prašinu i pružiti jedinstvene informacije o tim regijama, otkrivajući kemijske procese koji dominiraju u ovoj izrazito prašnjavoj jezgri.
Tvornica organskih spojeva
Tim je koristio spektroskopska promatranja teleskopa Webb koja pokrivaju raspon valnih duljina od 3 do 28 mikrona, kombinirajući podatke s instrumenata NIRSpec i MIRI. Ta su promatranja omogućila detekciju kemijskih potpisa molekula u plinovitoj fazi, kao i karakteristika leda i zrnaca prašine. Zahvaljujući tim podacima, istraživači su uspjeli karakterizirati obilje i temperaturu brojnih kemijskih vrsta u jezgri ove zakopane galaksije.
Rezultati su otkrili izvanredno bogat inventar malih organskih molekula, uključujući benzen (C₆H₆), metan (CH₄), acetilen (C₂H₂), diacetilen (C₄H₂) i triacetilen (C₆H₂). Posebno je značajno što je po prvi put izvan Mliječne staze detektiran metil (CH₃). Osim molekula u plinovitoj fazi, pronađena je i velika količina čvrstih molekularnih materijala, poput ugljikovih zrnaca i vodenog leda.
“Pronašli smo neočekivanu kemijsku složenost, s količinama daleko većim nego što predviđaju trenutni teorijski modeli”, objašnjava glavni autor dr. Ismael García Bernete, bivši istraživač na Oxfordu, a sada u CAB-u. “To ukazuje na to da u ovim galaktičkim jezgrama mora postojati kontinuirani izvor ugljika koji hrani ovu bogatu kemijsku mrežu.”
Ove molekule mogle bi igrati ključnu ulogu kao temeljni građevni blokovi za složenu organsku kemiju, što je od velikog interesa za procese relevantne za život. Suautorica profesorica Dimitra Rigopoulou s Odjela za fiziku Sveučilišta u Oxfordu dodaje: “Iako se male organske molekule ne nalaze u živim stanicama, one bi mogle igrati vitalnu ulogu u prebiotičkoj kemiji, predstavljajući važan korak prema formiranju aminokiselina i nukleotida.”
Uloga kozmičkih zraka
Analiza, koja je uključivala tehnike i teorijske modele policikličkih aromatskih ugljikovodika (PAH) razvijene na Oxfordu, sugerira da se promatrana kemija ne može objasniti samo visokim temperaturama ili turbulentnim gibanjem plina.
Umjesto toga, rezultati upućuju na kozmičke zrake – kojih u ovim ekstremnim jezgrama ima u izobilju – kao glavni faktor koji fragmentira PAH-ove i zrnca prašine bogata ugljikom, oslobađajući male organske molekule u plinovitu fazu.
Studija također pronalazi jasnu korelaciju između obilja ugljikovodika i intenziteta ionizacije kozmičkim zrakama u sličnim galaksijama, što podupire ovaj scenarij. Ovi rezultati sugeriraju da bi duboko skrivene galaktičke jezgre mogle djelovati kao tvornice organskih molekula, igrajući ključnu ulogu u kemijskoj evoluciji galaksija.
Ovaj rad otvara nove puteve za proučavanje formiranja i procesuiranja organskih molekula u ekstremnim svemirskim okruženjima te demonstrira ogroman potencijal teleskopa Webb za istraživanje dijelova svemira koji su do sada ostali skriveni.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
