詹姆斯韋伯太空望遠鏡首次在銀河係以外的星系中發現恆星周圍的複雜有機分子
借助詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST) 的觀測能力，首次在我們星係以外的星系中的年輕原恆星周圍檢測到冷凍的複雜有機分子。
馬里蘭大學 Marta Sewiło 領導的天文學家使用 約翰·韋斯特中紅外儀器 (MIRI) 用於檢測巨大原恆星 ST6 周圍冰層中的大量複雜有機分子 (COM) 大麥哲倫星雲 (LMC)，它是鄰近的矮星 星系 約 163,000 光年 離開。 COM 被歸類為含有六個以上原子的碳分子，許多 COM 是我們所知的生命構建模塊的化學前體。
JWST 還發現了至少 14 名其他 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複雜有機化學對這種環境的依賴性，”Sewiło 說 太空網 在一次採訪中。
JWST 在環境化學研究方面取得了新突破 星星 然後，行星形成。
當大量冷分子氣體雲開始撕裂和塌陷時，恆星就會形成，產生緻密的核心，恆星開始聚結。起初，這些核心是冷的，溫度低於 100 開爾文（即高於絕對零度 100 度），複雜的分子以冰的形式存在於塵埃顆粒中。只有稍後，當核心變得更熱時，冰才會昇華並以氣體形式釋放 COM。
雖然在兩個星系中的年輕恆星周圍都多次檢測到處於氣相的 COM 銀河系 和大麥哲倫星雲——例如，甲醇和甲酸甲酯之前都在大麥哲倫星雲原恆星周圍的氣相中被發現——當它們處於早期、寒冷的冰相時，它們更難被探測到。
Sewiło 表示：“JWST 已經能夠探測到冰冷 COM，但迄今為止，我們在銀河系中只有四顆原恆星探測到了冰冷 COM，而 LMC 中也只有一顆 – ST6。”
通過檢測處於凍結狀態的 COM，天文學家可以了解原恆星周圍物質的化學成分在恆星形成的最早階段已經進化了多遠。
考慮到與我們銀河系相比，那裡的條件不同，它們在大麥哲倫星系中一顆巨大的年輕原恆星周圍的存在也很有趣。 LMC 與當時存在的星系具有共同的屬性 宇宙要年輕得多也就是說，比氫和氦重的元素豐度較低，而紫外線輻射場較強。重元素的缺乏會影響 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形成的速度。這有助於限制早期生命在理論上的形成方式 宇宙。
LMC 中重元素的缺乏似乎影響了 ST6 周圍 COM 的豐度。
Sewiło 說：“我們在 ST6 中測量到的 COM 冰相對於水冰的豐度低於對銀河系中四顆原恆星測量的所有 COM 的豐度，正如預期的那樣，除了乙酸之外。” “醋酸冰的填充可能是大麥哲倫地區紫外線通量較高的結果。”
ST6 光譜中至少有 14 條未知的吸收線可能是乙醇醛，它是核糖的化學前體，而核糖是 RNA 分子的組成部分。
Sewiło 表示：“我們發現了一些證據，表明一些未識別的吸收特徵可歸因於乙醇醛，但這一發現仍不清楚，因為需要更多的實驗室光譜來驗證這一點。”他暗指將恆星的光譜與實驗室條件下採集的不同分子的光譜進行比較，以識別 COM 吸收的譜線。
“ST6 周圍的細胞中可能存在更多的 COM，我們的結果強調需要進行更多的實驗室實驗。”
正如之前所發現的，隨著原恆星的演化和升溫，最接近恆星的塵埃顆粒中的冰將昇華，COM 將轉變為氣相。
在氣相中，在原恆星和更廣泛環境的紫外線輻射的驅動下，可能會發生更多的化學反應，“導致產生對生命重要的更大、更複雜的分子，如丙醇和丙醛，可能還有氨基酸，但我們還沒有在 ST6 中檢測到這些，”Sewiło 說。
而我國在彗星、隕石中都發現了氨基酸 太陽系。彗星和隕石是古老的天體，形成於 45 億年前，當時我們 太陽 是一個原恆星。這意味著氨基酸是從 ST6 周圍檢測到的 COM 類型開始的化學反應途徑的最終結果。
該研究發表於 10 月 20 日 天體物理學期刊通訊。
