Самые сложные органические вещества, когда-либо обнаруженные в межзвездном пространстве

Pin
Send
Share
Send

Ваш рот поливает? Должен быть. Эта молекула слева называется этилформиат (C2H5OCHO), и она частично отвечает за ароматы бренди, масла, малины и рома.

Что касается этого, это растворитель под названием н-пропилцианид (C3H7CN); не так вкусно.

Они оба являются очень сложными органическими веществами, и оба они были обнаружены в космосе, согласно новому исследованию - добавляя аппетитные доказательства в поисках внеземной жизни.

Исследовательская группа родом из Университета Корнелла в Итаке, Нью-Йорк, Кельнского университета и Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR), оба в Германии. Их открытия представляют собой две из самых сложных молекул, обнаруженных в межзвездном пространстве.

Для проведения наблюдений команда использовала 30-метровый телескоп Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) в Пико Велета на юге Испании.

Их вычислительные модели межзвездной химии также показывают, что могут присутствовать еще более крупные органические молекулы, включая до сих пор неуловимые аминокислоты, которые, как полагают, необходимы для жизни. Самая простая аминокислота, глицин (NH2CH2COOH), была обнаружена в прошлом, но не была успешно обнаружена. Однако размер и сложность этой молекулы соответствуют двум новым молекулам, обнаруженным командой.

Результаты будут представлены на этой неделе на Европейской неделе астрономии и космических наук в Университете Хартфордшира в Великобритании.

IRAM был сфокусирован на области звездообразования Стрельца B2, недалеко от центра нашей галактики. Две новые молекулы были обнаружены в горячем, плотном облаке газа, известном как «Большой молекулярный хеймат», который содержит светящуюся недавно сформировавшуюся звезду. В прошлом в этом облаке были обнаружены большие органические молекулы разных видов, в том числе спирты, альдегиды и кислоты. Новые молекулы этилформиат н-пропилцианид представляют собой два различных класса молекул - сложные эфиры и алкилцианиды - и они являются наиболее сложными в своем роде, но обнаружены в межзвездном пространстве.

Атомы и молекулы излучают излучение с очень специфическими частотами, которые проявляются как характерные «линии» в электромагнитном спектре астрономического источника. Распознавание сигнатуры молекулы в этом спектре сродни идентификации человеческого отпечатка пальца.

«Сложность поиска сложных молекул состоит в том, что лучшие астрономические источники содержат так много разных молекул, что их« отпечатки пальцев »перекрываются и их трудно распутать», - говорит Арно Беллоч, ученый из Института Макса Планка и первый автор исследовательской работы. ,

«Более крупные молекулы еще труднее идентифицировать, потому что их« отпечатки пальцев »едва различимы: их излучение распределяется по множеству более слабых линий», - добавил Хольгер Мюллер, исследователь из Кельнского университета. Из 3700 спектральных линий, обнаруженных с помощью телескопа IRAM, команда определила 36 линий, принадлежащих двум новым молекулам.

Затем исследователи использовали вычислительную модель для понимания химических процессов, которые позволяют этим и другим молекулам образовываться в космосе. Химические реакции могут происходить в результате столкновений между газообразными частицами; но в межзвездном газе также есть взвешенные частицы пыли, и эти зерна могут быть использованы в качестве посадочных площадок для атомов, чтобы встретиться и реагировать, производя молекулы. В результате зерна образуют толстые слои льда, состоящие в основном из
вода, но также содержит ряд основных органических молекул, таких как метанол, самый простой спирт.

«Но, - говорит Робин Гаррод, астрохимик из Корнелльского университета, - кажется, что действительно большие молекулы не накапливаются таким образом, атом за атомом». Скорее, вычислительные модели предполагают, что более сложные молекулы формируют секцию за секцией, используя предварительно сформированные строительные блоки, которые обеспечиваются молекулами, такими как метанол, которые уже присутствуют в пылевых зернах. Вычислительные модели показывают, что эти секции, или «функциональные группы», могут эффективно складываться, образуя молекулярную «цепочку» в виде серии коротких шагов. Две недавно открытые молекулы, кажется, произведены таким образом.

Гаррод добавляет: «Нет видимых ограничений на размер молекул, которые могут быть образованы этим процессом - поэтому есть веские основания ожидать, что там будут еще более сложные органические молекулы, если мы сможем их обнаружить».

Команда считает, что это произойдет в ближайшем будущем, особенно с будущими инструментами, такими как Atacama Large Millimeter Array (ALMA) в Чили.

Источники: Королевское астрономическое общество. Оригинал статьи находится в печати в журналеАстрономия и Астрофизика.

Европейская неделя астрономии и космической науки
Институт радиоастрономии им. Макса Планка
Кельнская база данных для молекулярной спектроскопии
Список ссылок всех 150 молекул, известных в настоящее время в космосе
Cornell University
Институт радиоастрономии им. Миллиметербереха (ИРАМ)
Большой миллиметровый массив Atacama (ALMA)

Pin
Send
Share
Send