詹姆斯韋伯太空望遠鏡拍攝了 Tc 1 星雲中一顆晚年恆星的詳細圖像，該恆星被複雜的氣體和塵埃結構包圍，距離地球約 10,000 光年。這些觀測結果揭示了一種被稱為巴基球的特殊碳分子的存在，這種化合物由於在深空中很少被發現，多年來一直引起科學家們的興趣。收集的數據擴展了這些基本元素在宇宙極端環境中如何表現的知識。
星雲中心的恆星是一顆非常熱的白矮星。它是一顆類似太陽的恆星的殘骸，但年齡要大得多，在消耗完所有核燃料後排出了外層。這顆白矮星仍然發出強烈的輻射，照亮了周圍的氣體並形成了韋伯觀察到的明亮結構。這種光可以詳細研究該區域的化學成分。
以高解析度鑑定稀有分子
巴基球，科學上稱為巴克敏斯特富勒烯，僅由以封閉結構組織的碳原子形成。這種配置使它們極其穩定且形狀類似於足球。它們屬於一類較大的化合物，稱為多環芳烴，被認為很重要，因為它們可能與宇宙生命起源相關的化學過程有關。
2010 年，美國太空總署的史匹哲望遠鏡首次在太空中偵測到富勒烯，也是在 Tc 1 星雲中。然而，詹姆斯韋伯的新圖像揭示了更多細節。加拿大西部大學的研究員 Jan Cami 強調，該區域顯示出意想不到的結構，並提出了這些分子在高輻射環境中如何形成和行為的新問題。與以前的任何儀器相比，韋伯可以捕獲更高解析度的圖像並識別更細微的化學變化。
星雲內的神秘分佈
Morgan Giese 等科學家分析了富勒烯在 Tc 1 星雲中的分佈。他們發現這些分子似乎在白矮星周圍形成了一個有組織的層，就好像它們被構造成一個更大的球形。這種意想不到的配置仍然沒有明確的解釋。研究人員指出，甚至不清楚為什麼這些化合物的存在在某些宇宙環境中如此普遍，而在其他環境中卻很少見。
這些分子不僅出現在生命最後階段的恆星中。它們也被發現於：
- 正在培養的年輕明星
- 稠密的星際雲
- 恆星誕生區域
- 到達地球的隕石
然而，這種分佈模式仍然是現代天文學中最大的謎團之一。
身體行為違反科學模型
另一個有趣的點涉及這些分子如何發射紅外光。目前的理論模型無法完全解釋韋伯觀察到的行為。這顯示所涉及的物理過程可能比之前想像的更加複雜。科學家們認識到需要新的理論和實驗研究來調整預測並了解這些排放背後的物理原理。
與 2020 年關閉的史匹哲望遠鏡相比，詹姆斯韋伯望遠鏡取得了重大進步。憑藉更大的鏡子和更靈敏的儀器，JWST 能夠捕捉具有更高紅外線解析度的影像。這使得前所未有地精確研究星際空間中存在複雜分子的區域成為可能。
宇宙探索的下一步
科學家們計劃與詹姆斯韋伯一起進行新的觀測，以調查與 Tc 1 類似的其他行星狀星雲。中心目標是了解來自中心恆星的輻射如何影響周圍環境的化學成分。研究人員也想揭示這些過程如何影響宇宙時間內分子的演化，幫助揭示生命所必需的元素如何在整個宇宙中傳播。研究團隊包括 Simon Van Schuylenbergh、Els Peeters、Jan Cami、Morgan Giese、Charmi Bhatt 和 Dries Van De Putte，他們都為這項極為重要的研究做出了貢獻。