JWST, Samanyolu Dışında Metil Radikalini Doğruladı

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Samanyolu dışında metil radikalinin (CH₃) tespit edildiğini ilk kez resmi olarak doğruladı; bu durum galaksiler arası kimyada önemli bir dönüm noktasını işaret ediyor. 6 Şubat 2026'da Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar bu hayati molekülü, yakındaki ışıltılı kızılötesi galaksi IRAS 07251–0248'in derinlemesine gizlenmiş çekirdeği içinde bulunan "eşi benzeri görülmemiş bir zenginlikteki" organik bileşiklerle birlikte tanımladılar. Center for Astrobiology (CAB), CSIC-INTA tarafından yönetilen ve Oxford Üniversitesi'nden gelen modellemelerle desteklenen keşif, ekstrem galaktik ortamların yüksek verimli kimyasal fabrikalar olarak hareket ettiğini gösteriyor.

IRAS 07251–0248 gibi ultra-ışıltılı kızılötesi galaksiler, yerel evrendeki en enerjik ve tozlu ortamlar arasındadır. Bu galaksilerin merkezi bölgeleri genellikle görünür ışığı engelleyen yoğun gaz ve toz bulutlarıyla kaplıdır ve merkezi süper kütleli kara deliğin yakınında meydana gelen kimyasal süreçleri etkin bir şekilde gizler. Bu araştırma, James Webb Uzay Teleskobu'nun gelişmiş kızılötesi yeteneklerini kullanarak, Spitzer Uzay Teleskobu gibi önceki gözlemevlerinin bu hassasiyetle çözemediği "gömülü" kimyayı gözlemlemek ve özellikle bu bariyerlere nüfuz etmek üzere tasarlandı.

Samanyolu dışındaki metil radikali tespiti bu çalışmayla doğrulandı mı?

Evet, bu çalışma metil radikalinin (CH₃) galaksimiz dışındaki ilk tespitini, özellikle de ultra-ışıltılı kızılötesi galaksi IRAS 07251–0248'in çekirdeğinde doğrulamaktadır. James Webb Uzay Teleskobu'nun yüksek çözünürlüklü spektroskopisini kullanan araştırmacılar, benzen, asetilen ve triasetilen dahil olmak üzere bir dizi karmaşık hidrokarbonla birlikte bu son derece reaktif molekülü tanımlayarak, bu kimyasal öncüllerin ekstrem galaksiler arası ortamlarda bol miktarda bulunduğunu kanıtladılar.

Metil radikalinin tanımlanması özellikle önemlidir çünkü daha büyük ve daha karmaşık organik moleküllerin oluşumunda kilit bir ara madde görevi görür. Önceden Oxford'da bulunan ve şimdi CAB'da görev yapan başyazar Dr. Ismael García Bernete'ye göre, bulunan bolluk miktarları mevcut teorik modellerin öngördüğünden çok daha yüksekti. Bu tutarsızlık, muhtemelen daha büyük karbonlu maddelerin parçalanmasıyla beslenen, bu galaktik çekirdeklerde sürekli bir karbon kaynağı olduğunu düşündürmektedir. Bu kadar uçucu bir ortamda CH₃'ün varlığı, yoğun radyasyon ve yerçekimi kuvvetleri altında karbon kimyasının nasıl evrildiğini anlamak için yeni bir referans noktası sağlamaktadır.

James Webb Uzay Teleskobu gizlenmiş galaksi çekirdeklerindeki organik molekülleri nasıl ortaya çıkarıyor?

James Webb Uzay Teleskobu, 3–28 mikron dalga boyu aralığında ışığı yakalamak için Orta Kızılötesi Enstrümanı (MIRI) ve NIRSpec'i kullanarak organik molekülleri ortaya çıkarır. Bu kızılötesi dalga boyları, görünür ışığı dağıtan yoğun toz bulutlarına nüfuz ederek teleskobun bir galaksinin çekirdeğinin derinliklerinde gizlenmiş gaz fazındaki moleküllerin, buzların ve katı karbonlu taneciklerin benzersiz "parmak izlerini" veya spektral imzalarını tespit etmesine olanak tanır.

Uluslararası ekip tarafından uygulanan metodoloji, kimyasal türlerin sıcaklığını ve bolluğunu karakterize etmek için NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrografı) ve MIRI'den gelen verilerin birleştirilmesini içeriyordu. Araştırmacılar, 3–28 mikron aralığındaki soğurma ve emisyon çizgilerini analiz ederek su buzları ve karbonlu toz tanecikleri gibi maddenin farklı durumlarını ayırt edebildiler. Kısmen Oxford Üniversitesi tarafından geliştirilen bu gelişmiş modelleme, ekibin kozmik ışınların etkilerini izole etmesine olanak sağladı. Bu yüksek enerjili parçacıkların muhtemelen polisiklik aromatik hidrokarbonları (PAH'lar) parçalayarak daha küçük organik molekülleri tespit edilebilecekleri gaz fazına salmaktan sorumlu olduğunu buldular.

Çalışma, kozmik ışın iyonlaşma yoğunluğu ile hidrokarbonların bolluğu arasında net bir korelasyon olduğunu vurgulamaktadır. Bu yoğun, gömülü çekirdeklerde kozmik ışınların konsantrasyonu, standart yıldızlararası uzaydakinden önemli ölçüde daha yüksektir. Bu yoğun radyasyon ortamı esasen bir katalizör görevi görerek daha büyük toz taneciklerini James Webb Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen küçük organik moleküller "fabrikasına" dönüştürür. Bu süreç, IRAS 07251–0248'in kimyasal zenginliğinin neden daha sakin galaksilerinkini aştığını açıklamaktadır.

Bu organik moleküller yaşamın kökenleriyle ilgili olabilir mi?

Benzen ve metan gibi küçük organik moleküller biyolojik olmasa da, amino asitlerin ve nükleotidlerin nihai oluşumu için gerekli olan prebiyotik kimyada kritik öncülleri temsil ederler. Uzak galaksilerdeki keşifleri, yaşamın temel yapı taşlarının, Dünya benzeri koşullardan çok uzak en ekstrem ve "düşmanca" ortamlarda bile evrenin her yerinde mevcut olduğunu göstermektedir.

Profesör Dimitra Rigopoulou, Oxford Üniversitesi Fizik Bölümü'nden bu moleküllerin canlı hücrelerin kendisinde bulunmasa da kimyasal bir zincirdeki hayati adımlar olduğunu vurguluyor. Milyonlarca ışık yılı uzaklıktaki bir galakside benzen (C₆H₆), metan (CH₄) ve diasetilen (C₄H₂) tespit edilmesi, karmaşık yaşam için gereken "kimyasal araç setinin" Samanyolu'na özgü olmadığını gösteriyor. Bunun yerine, bu moleküller ışıltılı galaksilerin merkezlerinde işlenip dağıtılmakta ve potansiyel olarak gelecek nesil yıldızları ve gezegen sistemlerini organik maddeyle tohumlamaktadır.

Derin Uzaydaki Moleküler Zenginliğin Önemi

• Benzen (C₆H₆): Daha karmaşık aromatik bileşikler için birincil yapı taşı görevi gören kararlı bir karbon atomu halkası.
• Asetilen (C₂H₂) ve Poliasetilenler: Bu moleküller son derece reaktiftir ve uzaydaki daha büyük karbon zincirlerinin büyümesi için gereklidir.
• Metil Radikali (CH₃): Basit karbon atomlarından karmaşık hidrokarbonlara geçişi kolaylaştıran kritik bir ara molekül.
• Karbonlu Tanecikler ve Buzlar: Bu katı haldeki malzemeler, en sert radyasyondan korunarak kimyasal reaksiyonların meydana gelebileceği yüzeyler olarak hareket eder.

Bu araştırmanın etkileri tek bir galaksinin sınıflandırılmasının çok ötesine geçmektedir. Çalışma, James Webb Uzay Teleskobu'nun gömülü bir çekirdeğin organik envanterini haritalama yeteneğini kanıtlayarak astrobiyoloji ve astrokimyada yeni bir dönem açıyor. Bilim insanları artık IRAS 07251–0248'de bulunan kimyasal "fabrikaların", ışıltılı ve tozlu galaksilerin günümüze göre çok daha yaygın olduğu erken evrenin standart bir özelliği olup olmadığını araştırmaya başlayabilirler.

Geleceğe bakıldığında, araştırma ekibi gözlemlerini daha geniş bir kızılötesi-ışıltılı galaksi örneğine genişletmeyi planlıyor. Bu, yüksek oranda organik molekül bolluğunun gizlenmiş çekirdeklerin evrensel bir özelliği mi yoksa IRAS 07251–0248'in benzersiz bir özelliği mi olduğunun belirlenmesine yardımcı olacaktır. James Webb Uzay Teleskobu görevine devam ettikçe, her yeni spektroskopik gözlem bizi karbonun yaşam döngüsünü ve yaşamın yapı taşlarının kozmostaki gerçek yaygınlığını anlamaya bir adım daha yaklaştırıyor.