韋布望遠(yuǎn)鏡在鄰近星系發(fā)現(xiàn)大量生命基礎(chǔ)有機(jī)分子，遠(yuǎn)超理論預(yù)期

IT之家 2 月 8 日消息，天文學(xué)家借助詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST），在一個明亮且距離相對較近的星系中，發(fā)現(xiàn)了大量可作為生命原始構(gòu)成基礎(chǔ)的分子。這一發(fā)現(xiàn)有助于加深我們對復(fù)雜碳基分子如何在星系中部分極端環(huán)境下形成的理解。

據(jù)IT之家了解，該研究團(tuán)隊利用韋布望遠(yuǎn)鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）與中紅外儀器（MIRI），對紅外亮星系 IRAS 07251–0248 展開觀測。這是一個超亮紅外星系，其致密的星系核心被大量塵埃與氣體遮蔽，這類物質(zhì)會吸收大部分波段的光線，唯獨(dú)紅外光可以穿透。由于韋布望遠(yuǎn)鏡專門用于紅外波段宇宙觀測，使其成為探索 IRAS 07251–0248 核心區(qū)域的理想設(shè)備，而其在那里的發(fā)現(xiàn)令天文學(xué)家大為意外。

“我們發(fā)現(xiàn)了出乎意料的化學(xué)復(fù)雜性，其豐度遠(yuǎn)高于現(xiàn)有理論模型的預(yù)測。”該研究負(fù)責(zé)人、西班牙天體生物學(xué)中心（CAB）研究員伊斯梅爾?加西亞?貝爾尼特在一份聲明中表示，“這表明，在這類星系核中必然存在持續(xù)的碳源，為這一豐富的化學(xué)網(wǎng)絡(luò)提供原料。”

借助 MIRI 與 NIRSpec 數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊得以描繪出 IRAS 07251–0248 內(nèi)部氣體、塵埃和冰中化學(xué)物質(zhì)的豐度與溫度特征，并發(fā)現(xiàn)了種類極為豐富的小型有機(jī)分子，包括苯、甲烷、乙炔、丁二炔、丙三炔，以及高活性的甲基自由基，這是人類首次在銀河系之外探測到甲基自由基。研究同時還發(fā)現(xiàn)了固態(tài)物質(zhì)，包括碳基顆粒與水冰。

這些分子可作為更復(fù)雜有機(jī)分子的構(gòu)成基礎(chǔ)，而復(fù)雜有機(jī)物對生命的誕生與維持至關(guān)重要。

“盡管小型有機(jī)分子并不直接存在于活細(xì)胞中，但它們在生命起源前化學(xué)過程中可能扮演關(guān)鍵角色，是邁向氨基酸與核苷酸形成的重要一步。”研究團(tuán)隊成員、牛津大學(xué)的迪米特拉?里戈普盧表示。

里戈普盧及其團(tuán)隊觀測到的化學(xué)現(xiàn)象，無法僅用極端溫度與氣體劇烈湍流來解釋。因此研究團(tuán)隊推測，被稱為“宇宙射線”的高能粒子持續(xù)轟擊，可能使富碳塵埃顆粒等較大分子發(fā)生碎裂，從而釋放出小型有機(jī)分子。

這些發(fā)現(xiàn)表明，像 IRAS 07251–0248 這樣被厚重物質(zhì)遮蔽的星系核，可能如同有機(jī)分子“生產(chǎn)線”，從化學(xué)層面豐富其所在星系系統(tǒng)。

該團(tuán)隊的研究成果已于 2 月 6 日（周五）發(fā)表在《自然》（Nature）期刊上。