苯、乙炔、甲烷齊聚，韋伯太空望遠鏡揭開星系核心隱藏的「化學反應工廠」

天文學家利用韋伯太空望遠鏡，在位於麒麟座的鄰近高亮度紅外線星系 IRAS 07251-0248（或稱為 2MASS J07273756-0254540），被氣體塵埃遮蔽的星系核內，發現種類繁多的小分子氣態碳氫化合物。其中包含苯、乙炔、二乙炔、三乙炔、甲烷，以及首次於銀河系外發現的甲基自由基，顯示此星系核心中隱藏著異常豐富的有機化學物質。

▲ 碳氫化合物在星際物質的有機化學演化中扮演著關鍵角色，然而其形成機制，以及與富含碳的塵埃顆粒、多環芳香烴之間的化學反應機制與關聯性，長期以來仍缺乏明確的觀測證據。研究團隊利用韋伯太空望遠鏡觀測鄰近的高亮度紅外線星系（ULIRG）IRAS 07251-0248，首次證實在銀河系外存在氣態的小型碳氫化合物分子，為了解在星系尺度的環境中，碳基化合物如何形成與演化提供了重要的證據。（Source：Mikulski Archive for Space Telescopes, Space Telescope Science Institute, Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., NASA.）

IRAS 07251-0248的核心被大量的濃密氣體與塵埃包圍，幾乎將核心中央超大質量黑洞所放射的輻射能量完全吸收，用可見光波段觀測極為困難。而紅外線波段的輻射能穿透濃密氣體與塵埃的環境，讓天文學家可以直接觀測到其中的化學機制與反應過程。研究團隊以韋伯的NIRSpec與MIRI相機拍攝3µm～28µm的紅外線波段光譜影像，得以同時分析氣態有機分子的化學特徵，以及固態冰與塵埃顆粒的特徵，並進一步量測多種化學物質的豐度與溫度。

觀測結果顯示，除了種類非常多的氣態有機分子之外，星系核心亦含有大量的固態有機分子，包括富含碳的塵埃顆粒與水冰。研究指出，其環境的化學組成複雜度與豐度遠高於現行理論模型的預測，顯示星系核中存在著能持續供應碳元素的來源，進而驅動一連串活躍的化學反應網絡。而這些小型有機分子雖然並不是能夠直接組成細胞的生命前端物質，但仍可作為產生更複雜有機化學反應的關鍵前端物質，對於胺基酸與核苷酸等生命前端蛋白質分子的形成具有重要意義，也為了解被濃密氣體與塵埃包圍的星系核中，化學物質與反應如何演變，以及研究外星生命的天體生物學領域提供了最新的觀測證據。