James Webb: Ανίχνευσε άγνωστο μόριο άνθρακα

Οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά ένα κρίσιμο μόριο άνθρακα στο διάστημα χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.

Η ένωση, που ονομάζεται κατιόν μεθυλίου ή CH3+, εντοπίστηκε σε ένα νεαρό αστρικό σύστημα που βρίσκεται 1.350 έτη φωτός μακριά από τη Γη στο νεφέλωμα του Ωρίωνα, σύμφωνα με τη NASA.

Οι ενώσεις του άνθρακα ενδιαφέρουν τους επιστήμονες επειδή λειτουργούν ως θεμέλιο για όλη τη ζωή όπως την ξέρουμε και την κατανοούμε. Το κατιόν του μεθυλίου θεωρείται βασικό συστατικό που βοηθά στη δημιουργία πιο σύνθετων μορίων με βάση τον άνθρακα.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ξεκίνησε και εξελίχθηκε η ζωή στη Γη θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να προσδιορίσουν αν είναι δυνατή και αλλού στο σύμπαν.

Tρεις εικόνες από τις παρατηρήσεις του James Webb στο νεαρό αστρικό σύστημα. Στην πάνω δεξιά εικόνα MIRI-MID Infrared σημειώνεται το σημείο που εντόπισε το τηλεσκόπιο το μόριο του άνθρακα. πηγή φωτό (ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), and the PDRs4All ERS Team)

Οι εξαιρετικά ευαίσθητες δυνατότητες του τηλεσκοπίου Webb, το οποίο βλέπει το σύμπαν μέσω του υπέρυθρου φωτός που είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αποκαλύπτουν περισσότερα για την οργανική χημεία στο διάστημα.

Το διαστημικό παρατηρητήριο εντόπισε κατιόν μεθυλίου σε έναν πρωτοπλανητικό δίσκο, που ονομάζεται d203-506, ο οποίος στροβιλίζεται γύρω από ένα νεαρό άστρο ερυθρού νάνου. 

Αυτοί οι δίσκοι, που αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από αέριο και σκόνη, είναι τα απομεινάρια του σχηματισμού των άστρων. Οι πλανήτες γεννιούνται σε αυτούς τους μεγάλους αστρικούς φωτοστεφάνους, δημιουργώντας πλανητικά συστήματα.

Μια μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς την ανακάλυψη δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα στο περιοδικό Nature.

Οι κόκκινοι νάνοι είναι πολύ μικρότεροι και ψυχρότεροι από τον ήλιο μας, αλλά το σύστημα d203-506 εξακολουθεί να δέχεται ισχυρό υπεριώδες φως από γειτονικά νεαρά, ογκώδη άστρα.

Στα επικρατέστερα σενάρια, η υπεριώδης ακτινοβολία αναμένεται να εξαλείψει τα οργανικά μόρια, αλλά η ομάδα προέβλεψε ότι στην πραγματικότητα η ακτινοβολία θα μπορούσε να παρέχει μια απαραίτητη πηγή ενέργειας που επιτρέπει το σχηματισμό κατιόντων μεθυλίου.

Αφού σχηματιστεί το CH3+, οδηγεί σε πρόσθετες χημικές αντιδράσεις που επιτρέπουν τη δημιουργία πιο σύνθετων μορίων άνθρακα, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες στο διάστημα.

«Αυτή η ανίχνευση όχι μόνο επικυρώνει την απίστευτη ευαισθησία του Webb, αλλά επιβεβαιώνει επίσης την υποτιθέμενη κεντρική σημασία του CH3+ στη διαστρική χημεία», δήλωσε σε ανακοίνωσή της η συν-συγγραφέας της μελέτης Marie-Aline Martin-Drumel, ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Μοριακών Επιστημών του Orsay του Πανεπιστημίου Paris-Saclay στη Γαλλία.

Οι ερευνητές εντόπισαν στον πρωτοπλανητικό δίσκο του d203-506 διαφορετικά μόρια από εκείνα που βρίσκονται σε τυπικούς δίσκους και δεν εντόπισαν καθόλου νερό, σύμφωνα με τη μελέτη.

«Αυτό δείχνει ξεκάθαρα ότι η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να αλλάξει εντελώς τη χημεία ενός πρωτοπλανητικού δίσκου. Θα μπορούσε πραγματικά να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στα πρώτα χημικά στάδια της προέλευσης της ζωής», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Olivier Berné, ερευνητής αστροφυσικής στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Τουλούζης, σε ανακοίνωσή του.

Φωτογραφία: Η περιοχή στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα που έγινε η ανακάλυψη του μορίου άνθρακα/(ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), and the PDRs4All ERS Team)