دستاورد جدید جیمز وب: کشف مولکول‌های آلی کمیاب در یک کهکشان غبارآلود برای نخستین بار

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بار دیگر قدرت دید فروسرخ خود را به رخ کشید. اخترشناسان با استفاده از این ابزار پیشرفته، موفق شده‌اند در اعماق یک کهکشان بسیار درخشان که در میان گرد و غبار غلیظی پنهان شده، مجموعه‌ای شگفت‌انگیز از مولکول‌های آلی را کشف کنند که برخی از آنها برای اولین بار است که خارج از کهکشان راه شیری دیده می‌شوند.

هدف این مطالعه، کهکشان فروسرخ فوق‌درخشان (ULIRG) IRAS 07251-0248 بوده که هسته مرکزی آن توسط لایه‌های ضخیمی از گاز و غبار پوشانده شده است. این حجم از مواد، مانع خروج بیشتر تابش‌ها از سیاهچاله کلان‌جرم مرکز کهکشان می‌شود و عملاً رصد آن را برای تلسکوپ‌های نوری غیرممکن می‌کند.

اما جیمز وب با توانایی خود در رصد فروسرخ، مانند یک دوربین دید در شب عمل کرده و از این سد غباری عبور کرده است. تیمی از محققان مرکز اخترزیست‌شناسی (CAB) اسپانیا با همکاری دانشگاه آکسفورد، با استفاده از ابزارهای MIRI و NIRSpec جیمز وب، امضای شیمیایی این منطقه را با دقت بی‌سابقه‌ای تحلیل کردند.

مولکول‌های شناسایی شده توسط جیمز وب

داده‌های طیف‌سنجی جیمز وب وجود ترکیبی غنی از مولکول‌های کربن‌محور را تایید کرد. مهم‌ترین مولکول‌های یافت شده شامل بنزن (C6H6)، متان (CH4) و استیلن و رادیکال متیل (CH3) می‌شود. مقادیر زیادی از دانه‌های غنی از کربن و یخ‌های آبی نیز در هسته کهکشان یافت شده است.

دکتر «اسماعیل گارسیا برنته»، نویسنده اصلی این مقاله که در نشریه Nature Astronomy چاپ شده، می‌گوید:

«ما با پیچیدگی شیمیایی غیرمنتظره‌ای روبرو شدیم. فراوانی این مواد بسیار فراتر از پیش‌بینی مدل‌های نظری فعلی است. این موضوع نشان می‌دهد که باید یک منبع دائمی از کربن در هسته این کهکشان‌ها وجود داشته باشد که این شبکه شیمیایی غنی را تغذیه می‌کند.»

محققان با استفاده از مدل‌سازی‌های پیشرفته به این نتیجه رسیدند که دمای بالا یا تلاطم گازها به تنهایی نمی‌تواند عامل تولید این حجم از مواد آلی باشد. آنها معتقد هستند پرتوهای کیهانی (ذرات با انرژی بسیار بالا) نقش کلیدی را در این زمینه ایفا می‌کنند.

این ذرات پرانرژی با برخورد به هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) و دانه‌های غبار، آنها را متلاشی کرده و مولکول‌های آلی کوچک‌تر را در فضای گازی رها می‌کنند. این کشف نشان می‌دهد که هسته‌های کهکشانی مدفون در غبار، در واقع «کارخانه‌های شیمیایی» عظیمی هستند که تکامل شیمیایی کهکشان‌ها را در طول زمان رقم می‌زنند.