LONDON (IT BOLTWISE) – Das James-Webb-Weltraumteleskop hat eine außergewöhnliche Fülle organischer Moleküle in einer der infrarot-leuchtendsten Galaxien des lokalen Universums entdeckt. Diese Entdeckung könnte neue Einblicke in die chemische Evolution von Galaxien bieten und die Rolle kosmischer Strahlung bei der Freisetzung organischer Moleküle aufzeigen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat in der Galaxie IRAS 07251-0248 eine bemerkenswerte Vielfalt an organischen Molekülen entdeckt. Diese Galaxie ist bekannt für ihre extrem hohe Infrarotleuchtkraft, wobei ihr Kern hinter dichten Gas- und Staubwolken verborgen liegt. Diese Materialien absorbieren den Großteil der Strahlung des zentralen supermassiven Schwarzen Lochs, was die Untersuchung mit herkömmlichen Teleskopen erschwert. Doch im Infrarotbereich kann das JWST diese Hindernisse durchdringen und wertvolle Informationen über die chemischen Prozesse in diesen Regionen liefern.
Die Forscher nutzten die spektroskopischen Beobachtungen des JWST, die den Wellenlängenbereich von 3 bis 28 Mikrometer abdecken, und kombinierten Daten der NIRSpec- und MIRI-Instrumente. Diese Beobachtungen ermöglichen die Erkennung chemischer Signaturen von gasförmigen Molekülen sowie von Eis- und Staubkörnern. Dank dieser Daten konnten die Wissenschaftler die Häufigkeit und Temperatur zahlreicher chemischer Spezies im Kern dieser verborgenen Galaxie charakterisieren.
Die Beobachtungen offenbarten ein außergewöhnlich reiches Inventar kleiner organischer Moleküle, darunter Benzol, Methan, Acetylen, Diacetylen und Triacetylen. Erstmals außerhalb der Milchstraße wurde auch das Methylradikal nachgewiesen. Neben gasförmigen Molekülen wurde eine große Menge an festen molekularen Materialien wie kohlenstoffhaltige Körner und Wassereis gefunden. Diese Entdeckung deutet darauf hin, dass es eine kontinuierliche Kohlenstoffquelle in diesen galaktischen Kernen geben muss, die dieses reiche chemische Netzwerk speist.
Die Analyse, die Techniken und theoretische Modelle von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs) der Oxford-Gruppe einbezieht, legt nahe, dass die beobachtete Chemie nicht allein durch hohe Temperaturen oder turbulente Gasbewegungen erklärt werden kann. Stattdessen deuten die Ergebnisse darauf hin, dass kosmische Strahlen, die in diesen extremen Kernen reichlich vorhanden sind, PAHs und kohlenstoffreiche Staubkörner fragmentieren und kleine organische Moleküle in die Gasphase freisetzen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass tief verborgene galaktische Kerne als Fabriken organischer Moleküle fungieren könnten, die eine Schlüsselrolle in der chemischen Evolution von Galaxien spielen.
Diese Arbeit eröffnet neue Wege zur Untersuchung der Bildung und Verarbeitung organischer Moleküle in extremen Weltraumumgebungen und demonstriert das enorme Potenzial des JWST, Regionen des Universums zu erkunden, die bisher verborgen geblieben sind. Neben dem CAB haben auch das Instituto de Física Fundamental, die Universität Alcalá und die Universität Oxford zu dieser Arbeit beigetragen.
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