Kính viễn vọng Webb lần đầu phát hiện phân tử quan trọng trong không gian

Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), hợp chất được gọi là methyl cation, hay CH3+, có nguồn gốc từ một hệ sao trẻ nằm cách Trái đất 1.350 năm ánh sáng nằm trong Tinh vân Orion.

Các hợp chất cacbon đang hấp dẫn các nhà khoa học vì chúng đóng vai trò là nền tảng cho mọi sự sống mà chúng ta biết và hiểu về nó. Methyl cation được coi là thành phần chính giúp hình thành các phân tử dựa trên carbon phức tạp hơn.

Hiểu cách sự sống bắt đầu và phát triển trên Trái đất có thể giúp các nhà nghiên cứu xác định xem liệu nó có thể tồn tại ở những nơi khác trong vũ trụ hay không. Các khả năng có độ nhạy cao của kính viễn vọng Webb giúp quan sát vũ trụ thông qua ánh sáng hồng ngoại mà mắt người không nhìn thấy được đã giúp nó tiết lộ nhiều hơn về hóa học hữu cơ trong không gian.

Đài quan sát không gian đã phát hiện cation metyl trong một đĩa tiền hành tinh, được gọi là d203-506, xoay quanh một ngôi sao lùn đỏ trẻ. Những đĩa này, chủ yếu được tạo thành từ khí và bụi, là tàn dư còn sót lại của quá trình hình thành sao. Các hành tinh được sinh ra trong các quầng sao lớn này, làm phát sinh các hệ hành tinh.

Một nghiên cứu chi tiết về phát hiện này đã được công bố hôm 26-6 trên tạp chí Nature.

Các ngôi sao lùn đỏ nhỏ hơn và mát hơn nhiều so với mặt trời của chúng ta, nhưng hệ thống d203-506 vẫn bị chiếu tia cực tím mạnh từ các ngôi sao trẻ có khối lượng lớn lân cận.

Hình do Kính viễn vọng Không gian James Webb chụp được cho thấy tương tác hóa hoc trên các thiên hà xa xôi

Trong hầu hết các tình huống, bức xạ UV được cho là sẽ quét sạch các phân tử hữu cơ, nhưng nhóm nghiên cứu thực sự dự đoán rằng bức xạ có thể cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho phép hình thành cation metyl.

Sau khi CH3+ hình thành, nó dẫn đến các phản ứng hóa học bổ sung cho phép hình thành các phân tử carbon phức tạp hơn, ngay cả ở nhiệt độ thấp trong không gian.

Mặc dù cation metyl không phản ứng hiệu quả với hydro, phân tử có nhiều nhất trong vũ trụ, nhưng nó phản ứng tốt với nhiều loại phân tử khác. Do tính chất hóa học này, các nhà thiên văn học từ lâu đã coi CH3+ là một khối xây dựng quan trọng của hóa học hữu cơ giữa các vì sao. Nhưng cation methyl không được phát hiện trong không gian cho đến bây giờ.

Đồng tác giả nghiên cứu Marie-Aline Martin-Drumel, một nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Phân tử Orsay của Đại học Paris-Saclay cho biết: “Phát hiện này không chỉ xác nhận độ nhạy đáng kinh ngạc của kính viễn vọng Webb mà còn xác nhận tầm quan trọng trung tâm của CH3+ trong tương tác hóa học giữa các vì sao”.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện các phân tử khác nhau trong đĩa tiền hành tinh d203-506 so với các phân tử được tìm thấy trong các đĩa điển hình và họ không phát hiện thấy bất kỳ dấu hiệu của nước nào ở đây.

“Điều này cho thấy rõ ràng rằng bức xạ tia cực tím có thể thay đổi hoàn toàn tính chất hóa học của một đĩa tiền hành tinh. Nó thực sự có thể đóng một vai trò quan trọng trong các giai đoạn hóa học ban đầu của nguồn gốc sự sống” - Olivier Berné, tác giả chính của nghiên cứu, nhà khoa học nghiên cứu về vật lý thiên văn tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp ở Toulouse, cho biết trong một tuyên bố.

Anh Duy