詹姆斯·韦伯太空望远镜在超亮红外星系IRAS 07251-0248深度遮蔽的核心中探测到了异常丰富的有机分子，相关研究成果今天发表在《自然·天文学》杂志上。该研究团队由西班牙天体生物学中心的伊斯梅尔·加西亚·贝尔内特博士和牛津大学的迪米特拉·里戈波卢教授共同领导，他们在该星系的中心区域鉴定出苯、甲烷、乙炔、二乙炔和三乙炔等有机分子。最重要的是，该团队首次在银河系之外探测到甲基自由基，这一里程碑式的发现为理解极端星系环境中的有机化学开辟了新途径。
IRAS 07251-0248是本地宇宙中红外亮度最高的星系之一，其中心区域被厚厚的气体和尘埃层所掩埋，这些物质阻挡了来自其超大质量黑洞的大部分辐射。传统望远镜无法穿透这层致密的屏障，但韦伯望远镜的红外观测能力使研究团队能够利用三到二十八微米波长范围内的光谱观测，透过遮蔽物质进行观察，并结合近红外光谱仪和中红外仪器的数据，绘制气相分子、冰和尘埃颗粒的化学特征图谱。
在该星系核心检测到的小有机分子浓度远远超出了当前理论模型的预测。加西亚·贝尔内特表示，团队发现了出乎意料的化学复杂性，丰度远高于预测水平。研究指出，这些极端核心中大量存在的宇宙射线是分子丰富性背后的驱动力。这些高能粒子将多环芳烃和富碳尘埃颗粒碎裂分解，将小有机分子释放到气相中，其数量之大无法仅凭黑洞的热量或周围气体的湍流来解释。
苯和甲基自由基的探测对天体生物学具有特殊意义。里戈波卢强调，小有机分子可能在前生命化学中发挥关键作用，代表着通向氨基酸和核苷酸这些生命基本构件的重要一步。研究结果表明，形成复杂生物分子所需的化学成分在宇宙中的分布可能远比此前认为的更加广泛，即使在活跃星系核周围的严酷环境中也能形成。
该研究是韦伯望远镜自发射以来对天体化学贡献的重要扩展。通过证明极端星系环境能够蕴含丰富的有机物质储备，这项研究对现有的星系分子形成和破坏模型提出了挑战。研究团队计划将观测范围扩大到其他超亮红外星系，以确定在IRAS 07251-0248中发现的有机物质丰富性是一种特殊现象还是被严重遮蔽的星系核心的普遍特征，这可能重新定义我们对有机化学如何在宇宙中演化的理解。
评论