Molekula CH3+ v protoplanetárním disku d203-506 Webbovým teleskopem

A právě chemie uhlíku je zvláště zajímavá pro astronomy, protože veškerý dosud známý život je založen na bázi uhlíku. Zásadní roli molekuly CH3+ v chemii mezihvězdného uhlíku předpověděli vědci již v 70. letech 20. století. Molekula methylového kationu sehrává zásadní roli při vzniku složitějších molekul na bázi uhlíku, které jsou předmětem zvláštního zájmu astronomů pátrajících ve vesmíru po stopách života.

Molekulární ionty obsahující uhlík jsou schopné reagovat s jinými molekulami i při nízkých teplotách, které panují v mezihvězdném prostoru. Astrobilogy je molekula CH3+ považována za základní kámen mezihvězdné chemie. Molekula CH3+ byla nalezena v protoplanetárním disku u hvězdy, červeného trpaslíka d203-506 ve směru souhvězdí Orion ve vzdálenosti asi 1 350 světelných let od Země.

Tento červený trpaslík má asi jen 10 % hmotnosti našeho Slunce a celý tento systém je doslova bombardován silným ultrafialovým zářením blízkých horkých, mladých hvězd. Je zajímavé, že stopy nalezené v meteoritech naznačují, že i naše Sluneční soustava byla v době formování vystavena silným dávkám ultrafialového záření. Z hvězdného společníka, který již dávno zemřel. Velice hmotné a svítivé hvězdy totiž umírají mnohem rychleji, protože zásoby vodíku ve svých jádrech vyčerpají za velice krátkou dobu.

Zdá se, že UV záření má zásadní dopad na chemii protoplanetárních disků a je zdrojem energie potřebné pro vznik molekul CH3+. Například disky, které nejsou vystaveny UV záření obsahují velké množství vody, zatímco disky, které jsou vystaveny silnému UV záření, jako náš disku d203-506, obsahují malé množství vody a hraje klíčovou roli v raných fázích chemického vývoje protodisků a pozdějšího vzniku života.

V minulosti nebylo možné molekulu CH3+ pozorovat, protože v rádiové oblasti nezáří a nalézt ji lze ve spektru infračerveného záření. To však zemská atmosféra nepropouští. Proto bylo možné spektrální čáry v infračervené oblasti pozorovat až s nástupem kosmického věku a nyní se této role ujel Webbův vesmírný dalekohled.

• Zdroj: Webb makes first detection of crucial carbon molecule in a planet-forming disc