James Webb entdeckt wichtiges Molekül im Orionnebel

Der Orionnebel ist berühmt für seine Schönheit, aber es war auch der Ort einer kürzlich erfolgten aufregenden wissenschaftlichen Entdeckung. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat ein wichtiges Molekül in einer planetenbildenden Trümmerscheibe innerhalb des Nebels entdeckt. Das Methylkation (CH3+) genannte Molekül ist eine Kohlenstoffverbindung, die für die Entstehung von Leben wichtig ist und noch nie zuvor im Weltraum beobachtet wurde.

Dieses Bild ist NIRCams Ansicht der Orion-Bar-Region, die vom Astronomenteam untersucht wurde. Es ist in grelles ultraviolettes Licht der Sterne des Trapez-Clusters getaucht und ein Gebiet intensiver Aktivität mit Sternentstehung und aktiver Astrochemie. Dies machte es zu einem perfekten Ort, um den genauen Einfluss der ultravioletten Strahlung auf die molekulare Zusammensetzung der Gas- und Staubscheiben zu untersuchen, die neue Sterne umgeben. Die Strahlung erodiert das Gas und den Staub des Nebels in einem Prozess, der als Photoverdampfung bekannt ist. Dadurch entsteht ein reichhaltiger Wandteppich aus Hohlräumen und Fasern, der die Ansicht ausfüllt. Die Strahlung ionisiert auch die Moleküle, wodurch sie Licht aussenden – das schafft nicht nur eine schöne Aussicht, sondern auch ermöglicht es Astronomen, die Moleküle anhand des Spektrums ihres emittierten Lichts zu untersuchen, das mit Webbs MIRI und NIRSpec gewonnen wurde Instrumente.
Dieses Bild ist NIRCams Ansicht der Orion-Bar-Region, die vom Astronomenteam untersucht wurde. Es ist in grelles ultraviolettes Licht der Sterne des Trapez-Clusters getaucht und ein Gebiet intensiver Aktivität mit Sternentstehung und aktiver Astrochemie. Dies machte es zu einem perfekten Ort, um den genauen Einfluss der ultravioletten Strahlung auf die molekulare Zusammensetzung der Gas- und Staubscheiben zu untersuchen, die neue Sterne umgeben.ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), das PDRs4All ERS-Team

Webb untersuchte einen Teil des Nebels mit seinen NIRCam- und MIRI-Instrumenten und beobachtete einen Bereich, in dem es hell war Junge Sterne entstehen und geben ionisierende Strahlung ab, die Staub und Gas in der Nähe zum Leuchten bringt schön. Das Leuchten sorgt nicht nur für ein atemberaubendes Bild, sondern ermöglicht auch die Untersuchung der Chemikalie durch Spektroskopieinstrumente Zusammensetzung der Scheibe, indem man das von ihr kommende Licht in Wellenlängen aufteilt und sieht, welche Wellenlängen vorhanden waren absorbiert.

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Durch die Kombination der Daten beider Instrumente konnten Wissenschaftler das Vorhandensein von Methylkationen identifizieren.

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat die vom NASAESACSA-James-Webb-Weltraumteleskop gesammelten Daten genutzt, um einen zu entdecken Molekül, bekannt als Methylkation (CH3+), zum ersten Mal in der protoplanetaren Scheibe, die einen Jungen umgibt Stern. Dieses Kunststück gelang ihnen mit einer interdisziplinären Expertenanalyse, einschließlich wichtiger Beiträge von Laborspektroskopikern. Die entscheidende Rolle von CH3+ in der interstellaren Kohlenstoffchemie wurde bereits seit den 1970er Jahren vorhergesagt, Webbs einzigartige Fähigkeiten jedoch haben die Beobachtung endlich möglich gemacht – in einer Region des Weltraums, in der es irgendwann Planeten geben könnte, die Leben beherbergen könnten form.
Ein internationales Wissenschaftlerteam hat die vom NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskop James Webb gesammelten Daten genutzt, um einen zu entdecken Molekül, bekannt als Methylkation (CH3+), zum ersten Mal in der protoplanetaren Scheibe, die einen Jungen umgibt Stern.ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb), das PDRs4All ERS-Team

Dieses besondere Molekül ist ein wichtiger Bestandteil der organischen Chemie, da es die Bildung anderer kohlenstoffbasierter Moleküle unterstützt. Er wurde in einer Planetenbildungsscheibe um einen kleinen Roten Zwergstern namens d203-506 identifiziert, der 1350 Lichtjahre entfernt liegt. Das System ist jung und erfährt ein hohes Maß an ultravioletter Strahlung von anderen nahen Sternen. Und während ultraviolette Strahlung oft für organische Moleküle schädlich ist, könnte die Strahlung in diesem Fall tatsächlich zur Bildung des Methylkations beigetragen haben.

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Eine Theorie besagt, dass die Energie der Strahlung die Bildung des Moleküls unterstützt. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass nahegelegene Scheiben, die nicht so viel Strahlung ausgesetzt waren, mehr Wasser enthielten, im Gegensatz zur Scheibe d203-506, die kein Wasser enthielt. „Dies zeigt deutlich, dass ultraviolette Strahlung die Chemie einer protoplanetaren Scheibe vollständig verändern kann“, sagte Hauptautor Olivier Berné von der Universität Toulouse in einem Stellungnahme. „Es könnte tatsächlich eine entscheidende Rolle in den frühen chemischen Stadien der Entstehung des Lebens spielen, indem es zur Produktion von CH3+ beiträgt – etwas, das bisher vielleicht unterschätzt wurde.“

Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

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