这是一个被厚厚尘埃包裹、几乎与外界隔绝的星系核，天文学家原本以为里面空旷而沉寂。

　　韦伯望远镜看到的，却是一番截然不同的景象。

　　2026年2月，发表在《自然·天文学》上的一项研究揭示：在距离地球约17亿光年的超亮红外星系IRAS 07251-0248的核心区域，研究人员探测到了数量惊人、种类繁多的小型有机分子，其丰度远远超出现有理论模型的预测。这项研究由西班牙国家研究委员会天体生物学中心主导，联合牛津大学共同完成。

　　苯、甲烷、乙炔、二乙炔、三乙炔，这些在地球化学教材里才会出现的分子名称，如今被逐一点名出现在一个亿万光年外的星系深处。其中最令人震惊的一个发现，是甲基自由基（CH₃）的首次银河系外探测，这个极度活跃的化学中间体，此前从未在银河系以外的任何地方被识别出来。

　　詹姆斯·韦伯太空望远镜近红外相机（JWST NIRCam）拍摄的IRAS07251-0248假彩色图像，由NIRCam上2毫米（蓝色）、2.77毫米（绿色）和3.56毫米（红色）滤光片的曝光合成。数据来自JWST GO项目编号3368（PIL Armus）的观测。数据来源：美国宇航局（NASA）太空望远镜科学研究所（STS）米库尔斯基太空望远镜档案馆，该档案馆隶属于美国大学天文研究协会（AURA）。

　　理解这项发现，需要先了解IRAS 07251-0248是一个什么样的地方。

　　它是一个"超亮红外星系"，中心区域被极其致密的气体和尘埃云层重重遮蔽，可见光根本无法穿透。传统光学望远镜对准它，只能看到一团模糊的红色光晕，内部发生了什么，完全无从得知。韦伯望远镜的核心优势正在于此：红外光可以穿透尘埃，让天文学家第一次真正"看见"这类深埋星系核内部的化学活动。

　　研究团队利用韦伯搭载的近红外光谱仪（NIRSpec）和中红外成像仪（MIRI），覆盖了3至28微米的宽波段光谱，不仅识别出了气态有机分子的特征谱线，还探测到了水冰和富碳尘埃颗粒的固态物质信号。这相当于同时为这个星系核拍了一张"化学成分全家福"。

　　IRAS 07251–0248 中的星系核和碳氢化合物化学。左图：星系核示意图，显示了一个极热的中心成分（深红色）、一个含有气相分子的温暖层（橙黄色）和一个含有固相分子的寒冷包层（蓝灰色）。右图：宇宙射线如何处理碳质颗粒和多环芳烃，从而产生观测到的富含碳氢化合物的化学成分的概念图。图片来源：García Bernete 等人，《自然·天文学》，2026 年。

　　论文第一作者、西班牙天体生物学中心研究员伊斯梅尔·加西亚·贝尔内特博士在接受媒体采访时表示："我们发现的化学复杂程度完全出乎意料，分子丰度比任何现有模型预测的都要高得多，这说明这个环境里必然存在一个持续运转的碳源，在不断为这套丰富的化学网络提供原料。"

　　那么，这个碳源是什么？答案指向了宇宙射线。

　　研究团队的分析排除了两种最直观的解释：高温和湍流气体。仅凭这两种机制，无法产生观测到的有机分子种类和浓度。牛津大学研究人员利用多环芳烃（PAHs）的理论模型反复推算，发现唯一能够自洽解释数据的机制是：高能宇宙射线持续轰击这片区域中大量存在的多环芳烃分子和富碳尘埃颗粒，像一把锤子击碎玻璃一样，将这些较大的碳结构砸碎成小型有机分子，释放到周围的气体中。

　　支撑这一结论的证据不止于此。研究团队还对多个同类星系进行了比较分析，发现碳氢化合物的丰度与宇宙射线电离率之间存在统计上显著的正相关关系，这一统计规律使"宇宙射线驱动说"从推断上升为较为坚实的科学结论。

　　这一发现的科学意义，已经远远超出天文学本身的边界。

　　牛津大学物理系教授迪米特拉·里戈普卢在研究声明中指出："这些小型有机分子本身不存在于活细胞中，但它们很可能在前生命化学反应中扮演关键角色，是形成氨基酸和核苷酸的重要前体步骤。"简单说，苯和乙炔这类分子，正是地球生命所依赖的那些复杂生物分子的"原材料的原材料"。

　　这也让天文学界对一个更宏观的命题产生了新的想象空间：如果在宇宙中某些最极端、最严酷的环境里，有机化学反应都能如此活跃地进行，那么生命所需的化学基础，在宇宙范围内究竟有多普遍？

　　Space.com将这项发现定性为"韦伯望远镜迄今最令人兴奋的化学探测之一"，并特别强调了甲基自由基的首次银河系外发现在科学史上的里程碑意义，因为这种高活性中间体的存在，直接暗示着更复杂的有机合成反应正在这片黑暗的宇宙深处实时发生。

　　韦伯望远镜自2022年正式开始科学观测以来，已经多次改写了天文学教科书。这一次，它在一个人类此前完全无法窥视的角落，意外发现了一座运转亿年的宇宙有机工厂。

　　信息来源：https://scitechdaily.com/james-webb-telescope-detects-complex-organic-chemistry-beyond-the-milky-way/