Космический телескоп Уэбба обнаружил самые далекие сложные органические молекулы во Вселенной

Благодаря возможностям недавно запущенного космического телескопа Джеймса Уэбба и тщательному анализу исследовательской группы, новое исследование дает критическое представление о сложных химических взаимодействиях, которые происходят в первых галактиках в ранней Вселенной.

Астрономы, использующие телескоп Уэбба, обнаружили доказательства существования сложных органических молекул в галактике, находящейся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет. Галактика почти идеально совпадает со второй галактикой, находящейся всего в 3 миллиардах световых лет от нашей точки зрения на Земле. На этом снимке Уэбба галактика переднего плана показана синим цветом, а галактика заднего плана — красным. Органические молекулы выделены оранжевым цветом. Фото: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA

Профессор астрономии и физики Университета штата Иллинойс в Урбане-Шампейне Хоакин Виейра и аспирант Кедар Фадке сотрудничали с исследователями из Техасского университета A&M и международной группой ученых, чтобы провести различие между инфракрасными сигналами, генерируемыми некоторыми из более массивных и крупных пылевых зерен в галактике, и недавно обнаруженными молекулами углеводородов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

В новом исследовании телескоп JWST (James Webb Space Telescope) получил импульс от того, что исследователи называют «природным увеличительным стеклом» — явлением, называемым гравитационным линзированием. «Это увеличение происходит, когда две галактики почти идеально выровнены с точки зрения Земли, а свет от фоновой галактики деформируется и увеличивается галактикой переднего плана в кольцеобразную форму, известную как кольцо Эйнштейна», — сказал Виейра.

Галактика, наблюдаемая Уэббом, показывает кольцо Эйнштейна, вызванное явлением, известным как гравитационное линзирование. Фото: С. Дойл / Дж.

Команда сосредоточила JWST на SPT0418-47 — объекте, обнаруженном с помощью телескопа Национального научного фонда на Южном полюсе и ранее идентифицированном как покрытая пылью галактика, увеличенная примерно в 30-35 раз гравитационным линзированием. SPT0418-47 находится на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли, что соответствует времени, когда Вселенной было менее 1,5 миллиарда лет, или около 10% от ее нынешнего возраста, говорят исследователи.

Спектроскопические данные JWST свидетельствуют о том, что затемненный межзвездный газ в SPT0418-47 обогащен тяжелыми элементами, что указывает на то, что поколения звезд уже жили и умирали. Конкретное соединение, которое обнаружили исследователи, представляет собой тип молекулы, называемый полициклическим ароматическим углеводородом или ПАУ. На Земле эти молекулы можно найти в выхлопных газах, производимых двигателями внутреннего сгорания или лесными пожарами. Эти органические молекулы, состоящие из углеродных цепей, считаются основными строительными блоками для самых ранних форм жизни, говорят исследователи.

Оригинал статьи: Justin Spilker, Spatial variations in aromatic hydrocarbon emission in a dust-rich galaxy, Nature (2023)

DOI: 10.1038/s41586-023-05998-6. www.nature.com/articles/s41586-023-05998-6 🔗