Телескоп Вебба знайшов складні органічні молекули в льоді

Перше позагалактичне виявлення складних органічних молекул у льодах навколо протозірки ST6 відкриває новий етап у вивченні хімії раннього Всесвіту.

Команда під керівництвом Марти Севіло з Університету Меріленда, використовуючи прилад MIRI («Mid-Infrared Instrument») космічного телескопа Джеймса Вебба, зафіксувала п’ять складних органічних молекул (COM) у Великій Магеллановій Хмарі. Серед них — метанол, етанол, метилформат, ацетальдегід і оцтова кислота. Остання вперше достовірно ідентифікована у міжзоряному льоді. «До появи Webb метанол був єдиною складною органічною молекулою, яку вдалося виявити у льодових оболонках протозірок», — зазначила Севіло.

Велика Магелланова Хмара, розташована за 160 тисяч світлових років, характеризується низькою металічністю, тобто зменшеним вмістом елементів важчих за гелій. «Такі умови подібні до тих, що панували в ранніх космологічних епохах», — пояснила Севіло. Це середовище дало змогу простежити, як у суворих умовах формуються молекули, здатні стати будівельними блоками життя.

За допомогою середньоінфрачервоного інструменту (MIRI) космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) дослідники виявили органічні молекули з більш ніж шістьма атомами, заморожені в льоду навколо молодої зірки ST6, що формується в сусідній галактиці Велика Магелланова Хмара. Повна галактика показана на зображенні в далекому інфрачервоному діапазоні у верхньому правому куті. Головне зображення — це збільшене зображення області зореутворення у Великій Магеллановій Хмарі, де знаходиться протозірка ST6. Воно є комбінацією даних середнього інфрачервоного діапазону, отриманих телескопом Спітцера, та даних видимого діапазону (H-alpha), отриманих 0,9-метровим телескопом Кертіса Шмідта. Зображення MIRI телескопа Вебба на довжині хвилі 19 мікрон у головному вставному зображенні показує протозірку ST6. Джерело: NASA/ESA/CSA/JPL-Caltech/M. Sewi?o et al. (2025)

Дослідники вважають, що хімічні реакції, які відбуваються на поверхні міжзоряних пилових зерен, є ключовими для утворення цих молекул. Вілл Роча з Лейденського університету наголосив: «Наше виявлення COM у льодах підтверджує, що ці реакції ефективні навіть у найекстремальніших умовах». Виявлення таких молекул свідчить, що основи біохімії могли виникнути значно раніше, ніж передбачали попередні моделі.

Марта Севіло підкреслила перспективи подальших досліджень: «Нам потрібні більші вибірки джерел, щоб порівняти хімічні особливості різних галактик. Це допоможе зрозуміти, як еволюціонувала складна хімія у Всесвіті». Таким чином, відкриття ST6 демонструє, що навіть у суворих умовах молодих галактик можливе утворення молекул, які потенційно ведуть до появи життя.