In den lebensfeindlichsten Umgebungen des Kosmos schaffen es die Zutaten für die Entstehung von Leben, sich zu bilden.
Dank des James-Webb-Weltraumteleskops hat ein Team den Kern einer Galaxie namens IRAS 07251-0248, die relativ nahe bei uns liegt, genau untersucht. Diese normalerweise von enormen Mengen an Staub und Gas verborgene Region konnte analysiert werden, was ihre chemische Zusammensetzung offenbarte.
Falschfarbenbild der Galaxie IRAS07251-0248, aufgenommen vom JWST.
Bildnachweis: Mikulski Archive for Space Telescopes, Space Telescope Science Institute, Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., NASA.
Für diese Studie nutzten die Forscher zwei spezielle Instrumente des Teleskops, die infrarotes Licht detektieren können. Diese Wellenlänge durchdringt Staubwolken leicht, was die Untersuchung von Gebieten ermöglicht, die von der Erde aus bisher unsichtbar waren. Die gesammelten Daten boten so einen detaillierten Einblick in das Gas und das Material im Herzen dieser Galaxie.
Die Analyse offenbarte eine beeindruckende Vielfalt kleiner organischer Moleküle. Darunter befinden sich Benzol, Methan und verschiedene Arten von Acetylen. Diese kohlenstoffhaltigen Verbindungen gelten als Vorstufen für die Bildung komplexerer Moleküle, die für biologische Prozesse essenziell sind.
Die beobachtete chemische Vielfalt übertrifft die Vorhersagen aktueller theoretischer Modelle bei weitem. Laut den Wissenschaftlern deutet dies auf einen aktiven Mechanismus hin, der diese Moleküle kontinuierlich produziert. Sie vermuten, dass hochenergetische Teilchen, die kosmische Strahlung, größere Staubkörner zertrümmern und so die kleinen organischen Verbindungen freisetzen könnten.
Diese Entdeckung legt nahe, dass stark verdeckte Galaxienkerne als Fabriken für organische Moleküle dienen könnten. Solche Regionen könnten anschließend ihre Umgebung chemisch anreichern und so Bedingungen schaffen, die für die Entwicklung präbiotischer Chemie im Weltraum förderlich sind.
Die in der Zeitschrift
Nature veröffentlichte Arbeit ebnet den Weg für neue Studien über den Ursprung und die Entwicklung kohlenstoffhaltiger Moleküle in Galaxien.
Die Macht des Infrarotlichts
Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) beobachtet das Universum hauptsächlich im Infrarotbereich, einem Licht, das unsere Augen nicht sehen können. Diese Fähigkeit ist wertvoll, denn viele kosmische Objekte, wie Staubwolken, blockieren sichtbares Licht, lassen aber Infrarotlicht passieren. Indem es diese Wellenlänge nutzt, kann das JWST daher Hindernisse durchdringen, die zuvor ganze Himmelsregionen verdeckten.
Die Instrumente an Bord, wie NIRSpec und MIRI, sind speziell für die Analyse dieses Lichts konzipiert. Sie teilen die Infrarotstrahlung in verschiedene Farben auf, ähnlich wie ein Prisma, was die Identifizierung vorhandener Moleküle ermöglicht. Jede Art von Molekül absorbiert oder emittiert Licht bei bestimmten Wellenlängen und erzeugt so eine einzigartige Signatur, die Astronomen entschlüsseln können.
Diese als Spektroskopie bezeichnete Technik liefert detaillierte Informationen über die chemische Zusammensetzung, Temperatur und Dichte von Gas und Staub. Sie verwandelt so ein einfaches Bild in eine datenreiche Karte, die verborgene Prozesse im Herzen von Galaxien oder in den Wolken, in denen Sterne entstehen, offenbart.
Dank des Infrarotlichts erforscht das JWST extreme Umgebungen, von stellaren Kinderstuben bis zu staubigen Galaxienkernen. Es schließt so Lücken in unserem Verständnis der Entstehung von Sternen und Planeten sowie der Verteilung der für das Leben essentiellen Elemente im Kosmos.
Quelle: Nature