首次在我們星係以外的星系中的年輕恆星周圍發現了冷凍的複雜有機分子。憑藉詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 的觀測能力
馬里蘭大學 Marta Sewiło 領導的天文學家使用 約翰·韋斯特相機的中紅外儀器(MIRI)在塵埃顆粒周圍的冰中檢測到大量複雜的有機分子(COM)。太空中的大質量恆星 ST6 大麥哲倫星雲 (LMC),這是一顆鄰近的矮星 星系 約 163,000 光年 離開。 COM被歸類為具有6個以上碳原子的含碳分子,許多COM是我們所知的生命的化學前體。
JWST 還檢測到至少 14 個 COM,但到目前為止 Sewiło 和她的同事還無法確認他們的身份。
“我們才剛剛開始探索這種環境中復雜的有機化學依賴性,”Sewiło 說。 太空網 在採訪中
JWST 正在化學教育領域開闢新天地: 星星 後來行星也形成了。
當大量冰凍分子氣體雲開始分裂和塌縮時,恆星就形成了。這形成了一個緻密的核心,恆星從這裡開始合併。這些核心最初是冷的,低於 100 開爾文(即高於絕對零度 100 度),複雜的分子在塵埃顆粒上表現為冰。之後,當核心升溫時,冰昇華並以氣體形式釋放 COM。
與此同時,在這兩個地點的年輕恆星周圍都多次檢測到氣相 COM。 銀河系 和大麥哲倫星雲——例如,之前在大麥哲倫星雲原恆星周圍的氣相中發現了甲醇和甲基形式——它們在早期冰河期更難檢測到。
Sewiło 說:“JWST 可以探測到冰 COM,但到目前為止,我們在銀河系中只探測到了四顆原恆星具有冰 COM,而 LMC 中只有一顆,即 ST6。”
當在凍結狀態下檢測到 COM 時,天文學家將了解前恆星周圍物質的化學成分在恆星形成的最早階段演化了多少。
它們在大麥哲倫星系中年輕大質量恆星周圍的存在也很有趣。鑑於與我們自己的銀河系相比,LMC 的條件有所不同,因此 LMC 與當時存在的星系具有相同的特性。 宇宙要年輕得多即比氫和氦重的豐度較低的元素。較強的紫外線輻射場重元素缺乏會影響COM的豐度,而紫外線輻射會影響化學反應的速率。
因此,了解 LMC 的有機化學也可以幫助我們了解早期宇宙的有機化學,特別是生命的組成部分能夠以多快的速度形成。從理論上講,這可能有助於限制生命出現的速度。 宇宙–
LMC 中重組分的缺乏似乎影響了 ST6 周圍 COM 的豐度。
Sewiło 說:“與我們在 ST6 中測量的冰相比,COM 冰的數量低於對銀河系四顆原恆星測量的所有 COM 的冰量,正如預期的那樣,除了乙酸之外。” “過量的醋酸冰可能是大麥哲倫地區紫外線通量較高的結果。”
ST6 光譜中其他 14 條未知吸收線可能是乙醇醛。它是核糖的化學前體,核糖是 RNA 分子的組成部分
“我們發現證據表明,一些未識別的光學吸收特性可能是由乙醇醛引起的。但檢測結果仍然沒有結論,因為需要更多的實驗室光譜來驗證,”塞維沃說,他指的是恆星光譜與不同分子光譜進行比較的事實。在實驗室條件下進行測量,以確定哪些吸收線屬於哪個 COM。
“ST6 周圍的冰中可能會有更多 COM,我們的結果強調需要進行額外的實驗室實驗。”
隨著恆星演化並變得更熱,最接近恆星的塵埃顆粒上的冰將會蒸發,COM 將進入氣相,正如之前檢測到的那樣。
在氣態下可以發生更多的化學反應。這是由原恆星及其更廣泛環境的紫外線輻射刺激的。 “這會產生對生命很重要的更大、更複雜的分子,例如丙醇和丙醇。可能還有氨基酸,但我們尚未在 ST6 中檢測到它們,”Sewiło 說。
然而,氨基酸存在於我們體內的彗星和隕石中。 太陽系– 彗星和隕石是古老的物體,形成於 45 億年前,當時我們 太陽 曾經是原恆星 這意味著氨基酸是化學反應途徑的最終結果,該化學反應途徑始於 ST6 周圍發現的 COM 類型。
這項研究發表於 10 月 20 日。 天體物理學期刊通訊–










