Космический телескоп Уэбба обнаружил сложные органические молекулы вблизи новорожденных звезд

Первые результаты: органические молекулы в газе и льду

Ан анализ первоначальных результатов с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) демонстрирует свою способность обнаруживать сложные органические молекулы в облаках газа и льда, окружающих новообразованные звезды или протозвезды. Протозвезды, которые все еще поглощают создавшую их оболочку материи, проводят химические реакции, которые превращают простые химические строительные блоки в более сложные органические молекулы. Эти молекулы могут служить предшественниками молекул, необходимых для возникновения жизни. Исследователи подозревают, что сложные органические молекулы образуются в результате химических реакций на поверхности ледяных крупинок. Когда звезда нагревает молекулы, они отделяются ото льда и соединяются с окружающим газом. Яо-Лун Ян из Лаборатории формирования звезд и планет RIKEN заявил, «Мы хотим получить окончательное доказательство таких путей образования. И JWST предоставляет наилучшие возможности для этого».

Роль космического телескопа Уэбба

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), запущенный в декабре 2021 года, находится примерно в 1,5 миллионах километров от Земли. Яо-Лун Ян вместе с коллегами из RIKEN Юки Окодой, Нами Сакаи и членами команды CORINOS проанализировали данные телескопа Mid-Infrared Instrument (MIRI), полученные в июле 2022 года, для изучения очень молодой протозвезды. Молекулы поглощают различные частоты инфракрасного света, что заставляет их растягиваться и изгибаться в соответствии со своей структурой. Поскольку каждая молекула поглощает инфракрасный свет в определенном диапазоне частот, инфракрасный спектр, захваченный MIRI, может точно определить молекулы, присутствующие вокруг протозвезды.

Подробная информация MIRI

Прошлые исследования протозвезды выявили сложные органические молекулы в газовой фазе, но MIRI дает гораздо более подробную картину, идентифицируя органические молекулы во льду, предполагаемом месте их образования. Полученные данные подтверждают наличие водяного льда, углекислого газа, силикатов, аммиака, метана, метанола, формальдегида и муравьиной кислоты, а также присутствуют намеки на этанол и ацетальдегид.

Оттоки и струи Protostar

Протозвезды обычно производят истечения и струи, и эта конкретная протозвезда следует их примеру. Изображения MIRI раскрывают структуру одного из оттоков звезды, демонстрируя как минимум четыре образования, похожие на раковины. Отток включает различные элементы, такие как водород, железо, никель, неон, аргон и сера. Часть этих элементов сосредоточена в относительно горячей струе, движущейся со скоростью примерно 200 километров в секунду. Эти выбросы наблюдаются, когда им, вероятно, всего 170 лет — практически мгновение в контексте звездной эволюции.

Последствия для будущего

Эти результаты имеют многообещающие последствия для будущих исследований. «Мы начнем понимать, как возникает органическая химия», — говорит Ян. «И мы также обнаружим продолжительные воздействия на планетные системы, подобные нашей Солнечной системе».