五指山万能胶生产厂家 韦布望远镜次探测到银河系外复杂有机分子

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个被尘埃遮蔽的星系核被发现竟是座异常活跃的化学工厂，宇宙射线可能正在驱动关键有机分子的生成。詹姆斯韦布空间望远镜艺术构想图。来源：美国国航空局戈达德太空飞行中心，阿德里安娜M古铁雷斯（CI实验室）

在片尘埃弥漫的星系处，天文学发现了种远比预期为复杂的化学环境。

詹姆斯韦布空间望远镜在颗度遮蔽的星系核中探测到大量小分子有机物，其丰度远理论预期。现有证据表明，宇宙射线对富含碳的物质产生碎裂作用，并由此驱动强烈的化学活动。此类星系核可能充当宇宙尺度上的有机化物工厂。

这发现源自西班牙天体生物学中心（CAB，CSICINTA）主的项研究，该研究使用了英国牛津大学开发的建模工具。研究人员通过分析詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）的观测数据，在个邻近星系被浓厚尘埃遮蔽的核心区域，识别出小分子有机物的异常富集现象。相关成果发表于《自然天文学》期刊，有助于入理解碳元素及复杂有机分子在宇宙中为严酷环境下的演化与转化过程。

研究人员聚焦于IRAS07251–0248，这是个亮红外星系，其中心区域被大量气体与尘埃云所遮蔽。这种致密物质阻挡了中心大质量黑洞所发出的大部分辐射，使得传统望远镜几乎法观测其核心。然而，红外光能够穿透尘埃，使科学得以探测这度遮蔽环境中的隐藏核心，并识别其中占主地位的化学活动。

詹姆斯韦布空间望远镜近红外相机（JWSTNIRCam）对IRAS072510248拍摄的伪彩图像，由使用NIRCam的2微米（蓝）、2.77微米（绿）和3.56微米（红）宽波段滤光片所获取的曝光数据成而成。该数据来自詹姆斯韦布空间望远镜观测项目编号3368（席研究员：L.Armus）。致谢：数据来源于太空望远镜科学研究所的米库尔斯基空间望远镜档案馆，由美国大学天文研究协会（AURA）及美国国航空局（NASA）提供。

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为开展此项研究，研究团队分析了詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）获取的光谱数据，波长覆盖范围为3至28微米，整了近红外光谱仪（NIRSpec）与中红外仪器（MIRI）的观测结果。这些观测可识别气相分子的特征谱线，同时探测冰质包层及尘埃颗粒的光谱信号。基于上述信息，科学得以确定该星系隐匿核区中多种化学物质的含量与温度。

数据显示存在种类为丰富的小型有机分子。其中包括苯（C6H6）、甲烷（CH4）、乙炔（C2H2）、二乙炔（C4H2）和三乙炔（C6H2）。研究团队还探测到了甲基自由基（CH3），这是次在银河系外发现该物质。除气态分子外，观测结果还显示出大量固态物质，泡沫板橡塑板专用胶包括富碳颗粒和水冰。

我们发现了种出乎意料的化学复杂五指山万能胶生产厂家，其丰度远于当前理论模型的预测。论文作者、曾任职于牛津大学、现就职于CAB的伊萨梅尔加西亚贝尔内特博士解释道，这表明这些星系核中然存在持续的碳供给来源，从而维持这丰富的化学网络。

星系核与IRAS07251–0248中的碳氢化物化学。左图：宇宙线作用于碳质尘粒及多环芳烃（PAHs）的概念示意图，该过程可生成观测到的富碳氢化物化学特征。图片来源：GarcíaBernete等，《自然天文学》。

尽管这些小分子有机化物本身并不具备生命，但它们被认为是化学反应中不可或缺的成分。共同作者、牛津大学物理系迪米特拉里戈普洛女士教授指出：尽管小分子有机化物并不存在于活细胞之中，但它们可能在前生命化学过程中发挥关键作用，是形成氨基酸和核苷酸的重要中间步骤。

宇宙中有机分子的制造工厂

利用分析法及牛津团队开发的理论多环芳烃（PAHs）模型，研究人员得出结论：仅靠温或湍流气体法解释所观测到的化学多样。相反，证据表明，这些端星系核中大量存在的宇宙线正与多环芳烃及富碳尘粒发生碰撞。此类碰撞致较大结构碎裂，并将较小的有机分子释放至周围气体中。

该研究还发现，在类似星系中，碳氢化物的丰度与宇宙线电离水平之间存在显著关联，进步支持了这解释。综来看，这些结果表明，度遮蔽的星系核是有机分子的重要生成场所，并在星系化学演化过程中发挥着重要作用。

通过揭示这种隐藏的化学过程，该研究为探究有机分子在端太空环境中的形成与演化开辟了新途径。同时，这也凸显了詹姆斯韦布空间望远镜入观测以往法企及的宇宙区域的强大能力。

在具有碳质尘粒和多环芳烃演化迹象的掩埋星系核中发现丰富的碳氢化物

该项目由马德里自区塞萨尔诺姆贝拉研究人员人才引进计划（资助编号：2023T1TEC29030）及西班牙国航空技术研究所（INTA）共同资助。

BY: University of Oxford

FY: AI

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