JWST подтвердил наличие метильного радикала за пределами Млечного Пути

Космический телескоп James Webb Space Telescope (JWST) официально подтвердил обнаружение метильного радикала (CH₃) за пределами Млечного Пути — впервые в истории, что стало важной вехой в экстрагалактической химии. В исследовании, опубликованном в Nature Astronomy 6 февраля 2026 года, ученые идентифицировали эту жизненно важную молекулу наряду с «беспрецедентным богатством» органических соединений внутри глубоко скрытого ядра близлежащей яркой инфракрасной галактики IRAS 07251–0248. Под руководством Center for Astrobiology (CAB), CSIC-INTA, и при поддержке моделирования из University of Oxford, открытие предполагает, что экстремальные галактические условия действуют как высокоэффективные химические фабрики.

Ультраяркие инфракрасные галактики, такие как IRAS 07251–0248, являются одними из самых энергетически активных и запыленных сред в локальной Вселенной. Их центральные области часто окутаны плотными облаками газа и пыли, которые блокируют видимый свет, эффективно скрывая химические процессы, происходящие вблизи центральной сверхмассивной черной дыры. Это исследование было специально разработано для преодоления этих барьеров с использованием передовых инфракрасных возможностей James Webb Space Telescope для наблюдения за «погребенной» химией, которую предыдущие обсерватории, такие как Spitzer Space Telescope, не могли различить с такой точностью.

Is the detection of methyl radical outside the Milky Way confirmed by this study?

Да, это исследование подтверждает первое обнаружение метильного радикала (CH₃) за пределами нашей галактики, в частности, в ядре ультраяркой инфракрасной галактики IRAS 07251–0248. Используя спектроскопию высокого разрешения James Webb Space Telescope, исследователи идентифицировали эту высокореактивную молекулу наряду с набором сложных углеводородов, включая бензол, ацетилен и триацетилен, доказав, что эти химические предшественники в изобилии встречаются в экстремальных внегалактических средах.

Идентификация метильного радикала особенно значима, поскольку он служит ключевым промежуточным звеном в формировании более крупных и сложных органических молекул. По словам ведущего автора, Dr. Ismael García Bernete, ранее работавшего в Оксфорде, а ныне сотрудника CAB, обнаруженное содержание оказалось намного выше, чем предсказывали современные теоретические модели. Это расхождение указывает на наличие постоянного источника углерода в этих галактических ядрах, вероятно, обусловленного фрагментацией более крупных углеродсодержащих материалов. Присутствие CH₃ в такой нестабильной среде дает новый эталон для понимания того, как углеродная химия эволюционирует под воздействием интенсивного излучения и гравитационных сил.

How does the James Webb Space Telescope reveal organic molecules in obscured galaxy nuclei?

James Webb Space Telescope выявляет органические молекулы с помощью инструмента Mid-Infrared Instrument (MIRI) и NIRSpec для улавливания света в диапазоне длин волн от 3 до 28 микрон. Эти инфракрасные волны могут проникать сквозь плотные пылевые облака, рассеивающие видимый свет, что позволяет телескопу обнаруживать уникальные «отпечатки пальцев» или спектральные сигнатуры молекул газовой фазы, льдов и твердых углеродистых зерен, спрятанных глубоко в ядре галактики.

Методология, использованная международной группой, включала объединение данных NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) и MIRI для характеристики температуры и содержания химических соединений. Анализируя линии поглощения и испускания в диапазоне 3–28 микрон, исследователи смогли отличить различные состояния вещества, такие как водяной лед и частицы углеродистой пыли. Это сложное моделирование, разработанное частично в University of Oxford, позволило команде изолировать воздействие космических лучей. Они обнаружили, что эти высокоэнергетические частицы, вероятно, ответственны за разрушение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), высвобождая более мелкие органические молекулы в газовую фазу, где их можно обнаружить.

Исследование подчеркивает четкую корреляцию между интенсивностью ионизации космическими лучами и содержанием углеводородов. В этих плотных, скрытых ядрах концентрация космических лучей значительно выше, чем в обычном межзвездном пространстве. Эта среда интенсивного излучения по сути выступает в роли катализатора, расщепляя крупные пылевые зерна на «фабрику» малых органических молекул, наблюдаемых James Webb Space Telescope. Этот процесс объясняет, почему химическое богатство IRAS 07251–0248 превосходит показатели более спокойных галактик.

Could these organic molecules relate to the origins of life?

Хотя малые органические молекулы, такие как бензол и метан, не являются биологическими, они представляют собой важнейшие предшественники в пребиотической химии, которые необходимы для последующего формирования аминокислот и нуклеотидов. Их обнаружение в далеких галактиках свидетельствует о том, что фундаментальные строительные блоки жизни повсеместно распространены во Вселенной, даже в самых экстремальных и «враждебных» средах, далеких от земных условий.

Professor Dimitra Rigopoulou с физического факультета University of Oxford подчеркивает, что, хотя эти молекулы не встречаются в самих живых клетках, они являются жизненно важными звеньями в химической цепи. Обнаружение бензола (C₆H₆), метана (CH₄) и диацетилена (C₄H₂) в галактике, находящейся в миллионах световых лет от нас, указывает на то, что «химический набор инструментов», необходимый для сложной жизни, не является уникальным для Млечного Пути. Напротив, эти молекулы перерабатываются и распределяются в сердцах ярких галактик, потенциально насыщая будущие поколения звезд и планетных систем органическим веществом.

The Significance of Molecular Richness in Deep Space

• Бензол (C₆H₆): стабильное кольцо из атомов углерода, которое служит основным строительным блоком для более сложных ароматических соединений.
• Ацетилен (C₂H₂) и полиацетилены: эти молекулы обладают высокой реакционной способностью и необходимы для роста более длинных углеродных цепей в космосе.
• Метильный радикал (CH₃): критически важная промежуточная молекула, которая облегчает переход от простых атомов углерода к сложным углеводородам.
• Углеродистые зерна и льды: эти твердотельные материалы служат поверхностями, на которых могут происходить химические реакции, защищенные от самого жесткого излучения.

Значение этого исследования выходит далеко за рамки классификации одной галактики. Демонстрируя способность James Webb Space Telescope картировать органический инвентарь скрытого ядра, исследование открывает новую эру в астробиологии и астрохимии. Теперь ученые могут начать выяснять, являются ли химические «фабрики», обнаруженные в IRAS 07251–0248, стандартной особенностью ранней Вселенной, где яркие, запыленные галактики встречались гораздо чаще, чем сегодня.

В будущем исследовательская группа планирует расширить свои наблюдения на более широкую выборку инфракрасно-ярких галактик. Это поможет определить, является ли высокое содержание органических молекул универсальной чертой скрытых ядер или уникальной характеристикой IRAS 07251–0248. Пока James Webb Space Telescope продолжает свою миссию, каждое новое спектроскопическое наблюдение приближает нас к пониманию жизненного цикла углерода и истинной распространенности строительных блоков жизни во всем космосе.