JWST bekräftar metylradikal utanför Vintergatan

James Webb-teleskopet (JWST) har officiellt bekräftat upptäckten av metylradikalen (CH₃) utanför Vintergatan för första gången, vilket markerar en betydande milstolpe inom extragalaktisk kemi. I en studie publicerad i Nature Astronomy den 6 februari 2026 identifierade forskare denna livsviktiga molekyl tillsammans med en "oöverträffad rikedom" av organiska föreningar i den djupt dolda kärnan i den närliggande ljusstarka infraröda galaxen IRAS 07251–0248. Upptäckten, som leddes av Center for Astrobiology (CAB), CSIC-INTA, och stöddes av modellering från University of Oxford, tyder på att extrema galaktiska miljöer fungerar som högeffektiva kemiska fabriker.

Ultraljusstarka infraröda galaxer som IRAS 07251–0248 hör till de mest energirika och stoftrika miljöerna i det lokala universumet. Deras centrala regioner är ofta höljda i täta moln av gas och stoft som blockerar synligt ljus, vilket effektivt döljer de kemiska processer som sker nära det centrala supermassiva svarta hålet. Denna forskning utformades specifikt för att tränga igenom dessa barriärer genom att använda James Webb-teleskopets avancerade infraröda kapacitet för att observera den "begravda" kemi som tidigare observatorier, såsom Spitzer-teleskopet, inte kunde urskilja med sådan precision.

Bekräftar denna studie upptäckten av metylradikalen utanför Vintergatan?

Ja, denna studie bekräftar den första detekteringen av metylradikalen (CH₃) utanför vår galax, närmare bestämt i kärnan av den ultraljusstarka infraröda galaxen IRAS 07251–0248. Genom att använda högupplöst spektroskopi från James Webb-teleskopet identifierade forskarna denna högreaktiva molekyl tillsammans med en rad komplexa kolväten, inklusive bensen, acetylen och triacetylen, vilket bevisar att dessa kemiska föregångare är rikligt förekommande i extrema extragalaktiska miljöer.

Identifieringen av metylradikalen är särskilt betydelsefull eftersom den fungerar som en viktig mellanprodukt i bildandet av större, mer komplexa organiska molekyler. Enligt huvudförfattaren dr Ismael García Bernete, tidigare vid Oxford och nu vid CAB, var de funna förekomsterna långt högre än vad nuvarande teoretiska modeller förutspått. Denna diskrepans tyder på en kontinuerlig källa till kol i dessa galaxkärnor, sannolikt driven av fragmentering av större kolhaltiga material. Närvaron av CH₃ i en sådan volatil miljö ger ett nytt riktmärke för att förstå hur kolkemi utvecklas under intensiv strålning och gravitationskrafter.

Hur avslöjar James Webb-teleskopet organiska molekyler i dolda galaxkärnor?

James Webb-teleskopet avslöjar organiska molekyler genom att använda sitt Mid-Infrared Instrument (MIRI) och NIRSpec för att fånga ljus i våglängdsområdet 3–28 mikrometer. Dessa infraröda våglängder kan tränga igenom täta stoftmoln som sprider synligt ljus, vilket gör att teleskopet kan detektera de unika "fingeravtryck" eller spektrala signaturer från gasfasmolekyler, isar och fasta kolhaltiga korn dolda djupt inne i en galax kärna.

Metodiken som användes av det internationella teamet innebar att kombinera data från NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) och MIRI för att karakterisera temperaturen och förekomsten av kemiska arter. Genom att analysera absorptions- och emissionslinjer inom området 3–28 mikrometer kunde forskarna skilja mellan olika materietillstånd, såsom vattenisar och kolhaltiga stoftkorn. Denna sofistikerade modellering, delvis utvecklad av University of Oxford, gjorde det möjligt för teamet att isolera effekterna av kosmisk strålning. De fann att dessa högenergipartiklar sannolikt är ansvariga för att slå sönder polycykliska aromatiska kolväten (PAH:er), vilket frigör mindre organiska molekyler till gasfasen där de kan detekteras.

Studien belyser en tydlig korrelation mellan intensiteten av jonisering från kosmisk strålning och förekomsten av kolväten. I dessa täta, begravda kärnor är koncentrationen av kosmisk strålning betydligt högre än i standardmiljöer i den interstellära rymden. Denna intensiva strålningsmiljö fungerar i princip som en katalysator som bryter ner större stoftkorn till den "fabrik" av små organiska molekyler som observerats av James Webb-teleskopet. Denna process förklarar varför den kemiska rikedomen i IRAS 07251–0248 överstiger den i mer lugna galaxer.

Kan dessa organiska molekyler relateras till livets ursprung?

Även om små organiska molekyler som bensen och metan inte är biologiska, utgör de kritiska föregångare inom prebiotisk kemi som är nödvändiga för den slutliga bildningen av aminosyror och nukleotider. Deras upptäckt i avlägsna galaxer tyder på att livets grundläggande byggstenar finns överallt i universum, även i de mest extrema och "fientliga" miljöerna långt ifrån jordliknande förhållanden.

Professor Dimitra Rigopoulou vid Oxfords universitets fysikinstitution betonar att även om dessa molekyler inte finns i levande celler i sig, är de livsviktiga steg i en kemisk kedja. Detekteringen av bensen (C₆H₆), metan (CH₄) och diacetylen (C₄H₂) i en galax miljontals ljusår bort indikerar att den "kemiska verktygslåda" som krävs för komplext liv inte är unik för Vintergatan. Istället bearbetas och distribueras dessa molekyler i hjärtat av ljusstarka galaxer, vilket potentiellt sår frön av organiskt material för framtida generationer av stjärnor och planetsystem.

Betydelsen av molekylär rikedom i djuprymden

• Bensen (C₆H₆): En stabil ring av kolatomer som fungerar som en primär byggsten för mer komplexa aromatiska föreningar.
• Acetylen (C₂H₂) och polyacetylener: Dessa molekyler är högreaktiva och nödvändiga för tillväxten av längre kolkedjor i rymden.
• Metylradikal (CH₃): En kritisk mellanmolekyl som underlättar övergången från enkla kolatomer till komplexa kolväten.
• Kolhaltiga korn och isar: Dessa fasta material fungerar som ytor där kemiska reaktioner kan ske, skyddade från den mest intensiva strålningen.

Implikationerna av denna forskning sträcker sig långt bortom klassificeringen av en enskild galax. Genom att demonstrera James Webb-teleskopets förmåga att kartlägga det organiska inventariet i en dold kärna, öppnar studien en ny era inom astrobiologi och astrokemi. Forskare kan nu börja undersöka om de kemiska "fabriker" som hittats i IRAS 07251–0248 var ett standardinslag i det tidiga universumet, där ljusstarka, stoftrika galaxer var mycket vanligare än de är idag.

Framöver planerar forskarlaget att utöka sina observationer till ett bredare urval av infraröd-ljusstarka galaxer. Detta kommer att hjälpa till att avgöra om den höga förekomsten av organiska molekyler är ett universellt drag hos dolda kärnor eller en unik egenskap hos IRAS 07251–0248. Allteftersom James Webb-teleskopet fortsätter sitt uppdrag, för varje ny spektroskopisk observation oss närmare en förståelse för kolets livscykel och den verkliga förekomsten av livets byggstenar över hela kosmos.