Il carbocatione, con formula CH3+, è stato identificato in un giovane sistema stellare, con un disco protoplanetario noto come d203-506, che si trova a circa 1.350 anni luce di distanza nella Nebulosa di Orione.
Si tratta di una molecola importante perché aiuta la formazione di molecole più complesse a base carbonio. I composti del carbonio, a loro volta, costituiscono i pilastri di tutta la vita conosciuta e come tali sono particolarmente interessanti per gli scienziati che cercano di scoprire come si è sviluppata la vita sulla Terra e come potrebbe potenzialmente svilupparsi altrove nel nostro universo. Webb sta aprendo nuove strade nello della chimica organica interstellare.
Questi risultati, che provengono dal programma PDRs4ALL Early Release Science, sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
Il carbocatione
Il carbocatione è un catione (uno ione con carica positiva) derivato da una molecola organica la cui carica risiede su un atomo di carbonio. La carica positiva rende la particella estremamente reattiva, in grado di legarsi ad anioni o di sottrarre elettroni da altre molecole vicine.
"Questo rilevamento non solo convalida l'incredibile sensibilità di Webb ma conferma anche l'importanza centrale postulata di CH3+ nella chimica interstellare", ha affermato Marie-Aline Martin-Drumel dell'Università di Parigi-Saclay in Francia, membro del team scientifico.
Il rilevamento è avvenuto sulla stella d203-506, una piccola nana rossa bombardata da una forte luce ultravioletta (UV) proveniente da vicine stelle calde, giovani e massicce.
Gli scienziati ritengono che la maggior parte dei dischi protoplanetari attraversi un periodo di intense radiazioni poiché le stelle tendono a formarsi in gruppi che spesso includono stelle massicce le quali rilasciano UV in abbondanza.
Queste immagini di Webb mostrano una parte della Nebulosa di Orione nota come Barra di Orione. L'immagine più grande, a sinistra, proviene dallo strumento NIRCam (Near-Infrared Camera). In alto a destra, il telescopio è focalizzato su un'area più piccola usando il MIRI (Mid-Infrared Instrument). Al centro dell'area MIRI c'è un giovane sistema stellare con un disco protoplanetario chiamato d203-506. In basso a destra, un'immagine combinata NIRCam e MIRI di questo giovane sistema.
Crediti: ESA/Webb, NASA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb) e il team ERS di PDRs4All
UV che distruggono e UV che creano
Tipicamente gli ultravioletti distruggono le molecole organiche complesse tuttavia, il team ritiene che un'intensa radiazione potrebbe effettivamente fornire la fonte di energia necessaria per la formazione di CH3+. Una volta formato, questo composto può dare il via a ulteriori reazioni chimiche per costruire molecole di carbonio più complesse.
D'altra parte, i ricercatori fanno notare che le molecole in d203-506 sono molto diverse dai tipici dischi protoplanetari. In particolare, non è stato rilevato alcun segno di acqua.
"Questo dimostra chiaramente che la radiazione ultravioletta può cambiare completamente la chimica di un disco protoplanetario. Potrebbe effettivamente svolgere un ruolo fondamentale nelle prime fasi chimiche delle origini della vita", ha detto Olivier Berné del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica di Tolosa. autore principale dello studio.
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