Команда международных ученых использовала космический телескоп NASA James Webb, чтобы впервые обнаружить новое соединение углерода в космосе. Молекула, известная как метил-катион (CH3+), важна, поскольку она способствует образованию более сложных молекул на основе углерода. Метильный катион был обнаружен в молодой звездной системе с протопланетным диском, известным как d203-506, который расположен примерно в 1350 световых годах от нас в туманности Ориона.
Соединения углерода составляют основу всей известной жизни, и как так особенно интересны для ученых, работающих над тем, чтобы понять, как возникла жизнь на Земле и как она потенциально может развиться в других частях нашей Вселенной. Исследование межзвездной органической (углеродной) химии, которую Вебб открывает по-новому, является областью большого увлечения для многих астрономов.
Уникальные возможности Уэбба сделали его идеальной обсерваторией для поиска этой важной молекулы. Выдающееся пространственное и спектральное разрешение Уэбба, а также его чувствительность способствовали успеху команды. В частности, обнаружение Веббом серии ключевых линий излучения CH3+ закрепило это открытие.
«Это обнаружение не только подтверждает невероятную чувствительность Уэбба, но и подтверждает постулированное центральное значение CH3+ в межзвездной химии», — сказала Мари-Алин Мартен-Друмель из университета Париж-Сакле во Франции, член научной группы. звезда в d203-506 является маленьким красным карликом, система бомбардируется сильным ультрафиолетовым (УФ) светом от соседних горячих, молодых, массивных звезд. Ученые считают, что большинство планетообразующих дисков проходят через период столь интенсивного ультрафиолетового излучения, поскольку звезды имеют тенденцию формироваться группами, часто включающими массивные звезды, излучающие ультрафиолет.
Как правило, ожидается, что ультрафиолетовое излучение разрушает сложные органические молекулы, и в этом случае открытие CH3+ может показаться неожиданностью. Однако команда предполагает, что ультрафиолетовое излучение действительно может обеспечить необходимый источник энергии для образования CH3+. Образовавшись, он способствует дополнительным химическим реакциям для создания более сложных молекул углерода.
В общем, команда отмечает, что молекулы, которые они видят в d203-506, очень отличаются от типичных протопланетных дисков. В частности, они не смогли выявить признаки воды.
«Это ясно показывает, что ультрафиолетовое излучение может полностью изменить химический состав протопланетного диска. Он действительно может сыграть решающую роль на ранних химических стадиях зарождения жизни», – уточнил Оливье Берне из Французского национального центра научных исследований в Тулузе, ведущий автор исследования.
Эти выводы, полученные в рамках программы PDRs4ALL Early Release Science, были опубликованы в журнале Nature.
