Il telescopio spaziale James Webb ha rilevato un'abbondanza straordinaria di molecole organiche nel nucleo profondamente oscurato di IRAS 07251-0248, una galassia ultraluminosa nell'infrarosso, secondo i risultati pubblicati oggi su Nature Astronomy. È già chiaro che questa scoperta rappresenta una svolta significativa per l'astrochimica. Il gruppo di ricerca, guidato dal dottor Ismael García Bernete del Centro di Astrobiologia in Spagna e dalla professoressa Dimitra Rigopoulou dell'Università di Oxford, ha identificato benzene, metano, acetilene, diacetilene e triacetilene nella regione centrale della galassia. L'aspetto più rilevante è che il gruppo ha ottenuto la prima rilevazione in assoluto del radicale metilico al di fuori della Via Lattea, un traguardo che apre nuove possibilità per la comprensione della chimica organica in ambienti galattici estremi.
IRAS 07251-0248 è una delle galassie più luminose nell'infrarosso dell'universo locale, con la sua regione centrale sepolta sotto spessi strati di gas e polvere che bloccano la maggior parte della radiazione proveniente dal suo buco nero supermassiccio. I telescopi tradizionali non possono penetrare questo denso schermo, però le capacità infrarosse del JWST hanno permesso al gruppo di osservare attraverso il materiale oscurante grazie a osservazioni spettroscopiche nell'intervallo di lunghezze d'onda da 3 a 28 micron, combinando i dati degli strumenti NIRSpec e MIRI per mappare le firme chimiche delle molecole in fase gassosa, dei ghiacci e dei granelli di polvere. È perciò evidente che senza questa tecnologia la scoperta non sarebbe stata possibile.
Le concentrazioni di piccole molecole organiche rilevate nel nucleo della galassia hanno superato di gran lunga le previsioni dei modelli teorici attuali. García Bernete ha dichiarato che il gruppo ha trovato una complessità chimica inaspettata, con abbondanze molto più elevate di quanto previsto. La ricerca indica i raggi cosmici, abbondanti in questi nuclei estremi, come la forza trainante dietro la ricchezza molecolare. Queste particelle ad alta energia frammentano gli idrocarburi aromatici policiclici e i granelli di polvere ricchi di carbonio, rilasciando piccole molecole organiche nella fase gassosa in quantità che né il calore del buco nero né la turbolenza del gas circostante potevano spiegare da soli.
La rilevazione del benzene e del radicale metilico riveste un'importanza particolare per l'astrobiologia. Rigopoulou ha sottolineato che le piccole molecole organiche potrebbero svolgere un ruolo fondamentale nella chimica prebiotica, rappresentando un passo importante verso gli amminoacidi e i nucleotidi, i mattoni fondamentali della vita. Sarà perciò necessario approfondire ulteriormente queste ricerche, poiché i risultati suggeriscono che gli ingredienti chimici necessari per le molecole biologiche complesse potrebbero essere già molto più diffusi nell'universo di quanto si pensasse in precedenza.
Lo studio rappresenta un'espansione significativa dei contributi del JWST all'astrochimica dal suo lancio. Dimostrando che gli ambienti galattici estremi possono ospitare ricchi inventari organici, la ricerca mette in discussione i modelli esistenti di formazione e distruzione molecolare nelle galassie. Il gruppo prevede di estendere le osservazioni ad altre galassie ultraluminose nell'infrarosso per stabilire se la ricchezza organica trovata in IRAS 07251-0248 è un'anomalia oppure una caratteristica comune dei nuclei galattici fortemente oscurati, il che potrebbe ridefinire la nostra comprensione di come la chimica organica si evolve attraverso il cosmo. È però altrettanto vero che la possibilità di comprendere appieno queste dinamiche dipenderà dalla disponibilità di dati più ampi, poiché ogni nuova osservazione potrà contribuire a chiarire questioni ancora irrisolte sulla realtà chimica dell'universo.
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