Nejsložitější organické látky, které byly kdy detekovány v mezihvězdném prostoru

Pin
Send
Share
Send

Zalévá vás ústa? To by mělo být. Tato molekula vlevo se nazývá ethylformiát (C2H5OCHO) a částečně je odpovědná za aroma brandy, másla, malin a rumu.

Co se týče tohoto, jedná se o rozpouštědlo zvané n-propy kyanid (C3H7CN); ne tak chutné.

Podle nového výzkumu jsou oba velmi složité organické látky a oba byli objeveni ve vesmíru - k hledání mimozemského života přidali důkazy o zalévání úst.

Výzkumný tým pochází z Cornell University v Ithaca, New York a University of Cologne a Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), oba v Německu. Jejich objevy představují dvě z nejsložitějších molekul dosud objevených v mezihvězdném prostoru.

K pozorování tým použil dalekohled Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) 30 metrů v Pico Veleta v jižním Španělsku.

Jejich výpočetní modely mezihvězdné chemie také ukazují, že mohou být přítomny ještě větší organické molekuly - včetně dosud nepolapitelných aminokyselin, které jsou považovány za nezbytné pro život. Nejjednodušší aminokyselina, glycin (NH2CH2COOH), byla hledána v minulosti, ale nebyla úspěšně detekována. Velikost a složitost této molekuly však odpovídají dvěma novým molekulám objeveným týmem.

Výsledky jsou prezentovány tento týden na Evropském týdnu astronomie a kosmických věd na University of Hertfordshire ve Velké Británii.

IRAM byl zaměřen na hvězdotvornou oblast Střelec B2, blízko středu naší galaxie. Dvě nové molekuly byly detekovány v horkém hustém oblaku plynu známém jako „Velká molekula Heimat“, který obsahuje zářící nově vytvořenou hvězdu. V minulosti byly v tomto cloudu detekovány velké organické molekuly mnoha různých druhů, včetně alkoholů, aldehydů a kyselin. Nové molekuly ethylformiát n-propylkyanidu představují dvě různé třídy molekul - estery a alkylkyanidy - a jsou nejsložitější svého druhu dosud detekovaného v mezihvězdném prostoru.

Atomy a molekuly emitují záření při velmi specifických frekvencích, které se objevují jako charakteristické „čáry“ v elektromagnetickém spektru astronomického zdroje. Rozpoznání podpisu molekuly v tomto spektru odpovídá identifikaci lidského otisku prstu.

"Obtížnost při hledání komplexních molekul spočívá v tom, že nejlepší astronomické zdroje obsahují tolik různých molekul, že se jejich" otisky prstů "překrývají a je obtížné je rozebrat," říká Arnaud Belloche, vědec z Institutu Maxe Plancka a první autor výzkumné práce. .

"Větší molekuly je ještě obtížnější identifikovat, protože jejich" otisky prstů "jsou stěží viditelné: jejich záření je distribuováno na mnoha dalších liniích, které jsou mnohem slabší," dodal Holger Mueller, výzkumný pracovník na kolínské univerzitě. Z 3 700 spektrálních čar detekovaných dalekohledem IRAM identifikoval tým 36 linií patřících těmto dvěma novým molekulám.

Vědci pak použili výpočetní model k pochopení chemických procesů, které umožňují těmto a dalším molekulám tvořit se ve vesmíru. Chemické reakce mohou nastat v důsledku kolizí mezi plynnými částicemi; ale v mezihvězdném plynu jsou také zavěšena malá zrnka prachu a tato zrna mohou být použita jako místa přistání atomů pro setkávání a reakci, produkující molekuly. V důsledku toho zrna vytvářejí silné vrstvy ledu, složené převážně z
voda, ale také obsahující řadu základních organických molekul, jako je methanol, nejjednodušší alkohol.

"Ale," říká Robin Garrod, astrochemik na Cornellské univerzitě, "zdá se, že opravdu velké molekuly se takto nevytvářejí, atom po atomu." Výpočtové modely spíše naznačují, že složitější molekuly tvoří část za sekcí, používají předem vytvořené stavební bloky, které jsou poskytovány molekulami, jako je methanol, které jsou již přítomny v prachových zrnech. Výpočtové modely ukazují, že tyto oddíly nebo „funkční skupiny“ se mohou efektivně sdružovat a vytvářet molekulární „řetězec“ v řadě krátkých kroků. Zdá se, že tyto dvě nově objevené molekuly vznikají tímto způsobem.

Garrod dodává: „Neexistuje zjevné omezení velikosti molekul, které mohou být tímto procesem vytvořeny - takže existuje dobrý důvod očekávat, že tam budou ještě složitější organické molekuly, pokud je dokážeme detekovat.“

Tým věří, že k tomu dojde v blízké budoucnosti, zejména s budoucími nástroji, jako je Atacama Large Millimeter Array (ALMA) v Chile.

Zdroje: Královská astronomická společnost. Originální papír je v tisku v deníkuAstronomie a astrofyzika.

Evropský týden astronomie a kosmických věd
Institut Maxe Plancka pro rozhlasovou astronomii
Kolínská databáze pro molekulární spektroskopii
Referenční seznam všech 150 molekul v současnosti známých ve vesmíru
Cornell University
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM)
Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Pin
Send
Share
Send