Уэбб впервые обнаружил важную молекулу углерода

Молекула, известная как метил-катион (CH3+), очень важна, поскольку способствует образованию более сложных молекул на основе углерода. Метил-катион был обнаружен в молодой звездной системе с протопланетным диском d203-506, которая находится на расстоянии около 1350 световых лет в туманности Ориона.

Соединения углерода составляют основу всей известной жизни и поэтому особенно интересны ученым, работающим над тем, чтобы понять, как жизнь развивалась на Земле, и как она потенциально может развиваться в других местах нашей Вселенной. Изучение межзвездной органической (углеродосодержащей) химии, которую Уэбб открывает заново, является областью сильного увлечения многих астрономов.

Уникальные возможности Webb сделали его идеальной обсерваторией для поиска этой важнейшей молекулы. Изысканное пространственное и спектральное разрешение Уэбба, а также его чувствительность способствовали успеху команды. В частности, обнаружение Уэббом ряда ключевых эмиссионных линий от CH3+ закрепило открытие.

«Эта находка не только подтверждает невероятную чувствительность Webb, но также и постулируемую центральную роль CH3+ в межзвездной химии», — сказала Мари-Алин Мартен-Друмель из Университета Париж-Сакле во Франции, член научной группы. Звезда в d203-506 – это маленький красный карлик, но система бомбардируется сильным ультрафиолетовым (УФ) светом от близлежащих горячих молодых массивных звезд. Ученые считают, что большинство дисков, образующих планеты, проходят через период такого интенсивного УФ-излучения, поскольку звезды формируются группами, которые часто включают массивные звезды, производящие УФ-излучение.

Обычно ожидается, что ультрафиолетовое излучение разрушает сложные органические молекулы, и в этом случае открытие CH3+ может показаться неожиданностью. Тем не менее, команда предсказывает, что УФ-излучение может фактически обеспечить необходимый источник энергии для образования CH3+ в первую очередь. После образования он способствует дополнительным химическим реакциям для создания более сложных молекул углерода.

В целом команда отмечает, что молекулы, которые они видят в d203-506, сильно отличаются от типичных протопланетных дисков. В частности, они не смогли обнаружить никаких признаков воды.

Эти результаты, полученные в рамках программы PDRs4ALL Early Release Science, были опубликованы в журнале Nature.

«Это ясно показывает, что ультрафиолетовое излучение может полностью изменить химический состав протопланетного диска. Оно может сыграть решающую роль на ранних химических стадиях возникновения жизни», — пояснил Оливье Берне из Французского национального центра научных исследований в Тулузе, ведущий автор исследования.