Les astronomes ont trouvé les plus anciens exemples connus de molécules organiques complexes dans l’univers, selon une nouvelle étude.
Ces produits chimiques – comme ceux de la fumée et de la suie sur Terre – sont présents très tôt galaxie formé lorsque Univers C’est environ 10% de son âge actuel, selon la recherche.
Les molécules à base de carbone, techniquement connues sous le nom d’hydrocarbures aromatiques polycycliques, se trouvent dans les gisements de pétrole et de charbon Atterrirainsi que dans le smog.
“Les molécules que nous avons trouvées n’étaient pas des choses simples comme l’eau ou le dioxyde de carbone”, a déclaré à Space.com l’auteur principal de l’étude, Justin Spilker, astronome à la Texas A&M University à College Station. “Nous parlons de grosses molécules flexibles avec des dizaines ou des centaines d’atomes à l’intérieur.”
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Ces molécules organiques complexes sont courantes dans l’espace, où elles sont souvent associées à de fins grains de poussière. Les astronomes les étudient car ils peuvent aider à révéler des détails clés de l’activité à l’intérieur des galaxies – par exemple, ils aident à influencer la vitesse à laquelle le gaz interstellaire se refroidit. Cependant, détecter ces particules dans des galaxies très lointaines qui se sont formées lorsque l’univers était relativement jeune est un défi, car télescope Ils sont limités dans leur sensibilité et le nombre de longueurs d’onde de lumière qu’ils détectent.
Maintenant, en utilisant le nouvel appareil puissant de la NASA Le télescope spatial James Webb (JWST), Spilker et ses collègues ont détecté ces particules dans une galaxie connue sous le nom de SPT0418-47 à plus de 12 milliards d’années-lumière de la Terre.
“C’est incroyable que l’univers puisse fabriquer des particules aussi grosses et complexes si rapidement Big Bangdit Spiker.
En regardant les distances extrêmes de SPT0418-47, la lumière détectée par les astronomes a commencé son voyage moins de 1,5 milliard d’années après le Big Bang. (L’univers a actuellement environ 13,8 milliards d’années.)
“Cela renvoie des records anciens pour des découvertes comme celle-ci d’un milliard d’années supplémentaires”, a déclaré Spilker.
La découverte a été faite à l’aide d’une distorsion dans le tissu de l’espace-temps connue sous le nom de lentille gravitationnelle. Albert Einstein Ils ont découvert que la masse déforme l’espace-temps, à la manière d’une boule de bowling qui étire une plaque de caoutchouc sur laquelle elle est placée. Plus la masse de l’objet est grande, plus l’espace-temps se courbe autour de l’élément, et donc plus son attraction gravitationnelle est forte. La façon dont la gravité se comporte signifie qu’elle peut La lumière se plie comme une lentilleainsi, un fort champ gravitationnel, tel que celui produit par un grand amas de galaxies, peut agir comme une loupe géante.
Les astronomes ont découvert l’ancien détenteur du record de la plus ancienne molécule organique complexe en utilisant plus d’une journée d’observations de la NASA. Le télescope spatial Spitzerdit Spiker. À titre de comparaison, en utilisant JWST, “nous ne regardons cette galaxie que pendant une heure”, a-t-il déclaré. “Le Web rend la recherche de molécules organiques très facile.”
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De plus, alors que les tentatives précédentes pour trouver des molécules organiques complexes dans les galaxies anciennes ne pouvaient que dire si des produits chimiques étaient présents ou non, la résolution de Webb nous permet de voir les vrais détails de l’emplacement des molécules dans la galaxie plutôt que de savoir si elles sont présentes ou non. là du tout.” Absolument », a déclaré Spilker. Dans SPT0418-47, la présence de ces particules n’est pas uniforme dans toute la galaxie, et les raisons en sont encore floues.
Pris ensemble, les nouveaux résultats suggèrent que “les galaxies peuvent se former à un rythme accéléré”, a déclaré Spilker. “La galaxie que nous étudions est très massive et ses étoiles forment la même quantité de carbone et d’oxygène que notre galaxie voie Lactée, même si elle n’avait que le dixième de son âge. C’est comme un élève de troisième année qui a déjà une carrière complète – va à l’université, termine une carrière qui en vaut la peine, puis prend sa retraite à l’âge de huit ans. De nouveaux résultats de Webb montrent qu’il n’est pas trop difficile pour les galaxies de produire des molécules très complexes à partir de toute la chimie riche qui se produit dans l’espace. “
De plus, les scientifiques pensaient auparavant que ces molécules organiques complexes étaient liées à la formation d’étoiles. Cependant, les nouvelles données révèlent que cela n’est peut-être pas toujours vrai – Spilker et ses collègues ont trouvé de nombreuses régions avec ces particules mais pas de formation d’étoiles, et d’autres avec de nouvelles formations d’étoiles mais pas de formation de particules, a-t-il déclaré. .
“Trouver ces grosses particules complexes dans les galaxies alors que l’univers était très jeune était l’une des choses que de nombreux astronomes Webb espéraient et espéraient, et j’espère que les leçons que nous tirerons de ces premières tentatives pourront nous aider tous tels que nous sommes. passez à autre chose », a déclaré Spilker. « Je veux pousser des galaxies plus éloignées et plus jeunes – pouvons-nous éventuellement trouver des galaxies qui n’ont pas eu assez de temps pour former des particules aussi grosses ? Je veux aussi mieux comprendre pourquoi certaines régions de la galaxie ont ces particules et pas d’autres. Qu’est-ce qui distingue les régions qui contiennent des molécules qui permettent à de grosses molécules de se former rapidement ?
Spilker prévient que l’instrument infrarouge moyen JWST (MIRI) utilisé dans les nouvelles découvertes “semble contenir dégradation de la performance Maintenant. La NASA dispose d’une équipe d’ingénieurs de haut niveau qui enquêtent actuellement sur la cause du problème. Mais si les performances continuent de se détériorer, cela pourrait rendre de telles études impossibles après l’année prochaine.”
Les scientifiques expliquent en détail leurs trouvailles En ligne aujourd’hui (5 juin) dans la revue Nature.
2023-06-05 19:56:56
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