De flesta komplexa organiker som någonsin har upptäckts i interstellar rymden

Pin
Send
Share
Send

Vattnar din mun? Det borde vara. Den molekylen till vänster kallas etylformiat (C2H5OCHO), och den är delvis ansvarig för smakerna i konjak, smör, hallon och rom.

När det gäller den här är det ett lösningsmedel som kallas n-propylcyanid (C3H7CN); inte så välsmakande.

De är båda väldigt komplexa organiska, och de har båda upptäckts i rymden, enligt ny forskning - vilket ger läckande bevis till sökandet efter utomjordiskt liv.

Forskarteamet kommer från Cornell University i Ithaca, New York och University of Cologne och Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), båda i Tyskland. Deras upptäckter representerar två av de mest komplexa molekylerna som hittills upptäckts i det interstellära rummet.

För att göra observationerna använde teamet Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) 30m teleskop vid Pico Veleta i södra Spanien.

Deras beräkningsmodeller för interstellär kemi indikerar också att ännu större organiska molekyler kan vara närvarande - inklusive de hittills svårfångade aminosyrorna, som tros vara väsentliga för livet. Den enklaste aminosyran, glycin (NH2CH2COOH), har letats efter tidigare men har inte upptäckts framgångsrikt. Emellertid matchas storleken och komplexiteten hos denna molekyl av de två nya molekylerna som upptäckts av teamet.

Resultaten presenteras denna vecka på European Week of Astronomy and Space Science vid University of Hertfordshire, Storbritannien.

IRAM fokuserade på den stjärnbildande regionen Skytt B2, nära centrum av vår galax. De två nya molekylerna upptäcktes i ett hett, tätt gasmoln som kallas ”Stor molekyl Heimat”, som innehåller en lysande nybildad stjärna. Stora, organiska molekyler av många olika slag har detekterats i detta moln tidigare, inklusive alkoholer, aldehyder och syror. De nya molekylerna etylformiat n-propylcyanid representerar två olika molekylklasser - estrar och alkylcyanider - och de är de mest komplexa i sitt slag som ännu upptäcks i det interstellära rummet.

Atomer och molekyler avger strålning vid mycket specifika frekvenser, som verkar som karakteristiska "linjer" i det elektromagnetiska spektrumet för en astronomisk källa. Att erkänna signaturen för en molekyl i det spektrumet liknar att identifiera ett mänskligt fingeravtryck.

"Svårigheten med att söka efter komplexa molekyler är att de bästa astronomiska källorna innehåller så många olika molekyler att deras" fingeravtryck "överlappar varandra och är svåra att bryta ut," säger Arnaud Belloche, forskare vid Max Planck Institute och första författare till forskningsdokumentet .

"Större molekyler är ännu svårare att identifiera eftersom deras" fingeravtryck "knappt är synliga: deras strålning är fördelad över många fler linjer som är mycket svagare," tillägger Holger Mueller, forskare vid University of Cologne. Av 3 700 spektrallinjer som upptäcktes med IRAM-teleskopet identifierade teamet 36 linjer som tillhör de två nya molekylerna.

Forskarna använde sedan en beräkningsmodell för att förstå de kemiska processerna som tillåter dessa och andra molekyler att bildas i rymden. Kemiska reaktioner kan äga rum som ett resultat av kollisioner mellan gasformiga partiklar; men det finns också små korn av damm suspenderat i den interstellära gasen, och dessa korn kan användas som landningsplatser för atomer att möta och reagera och producera molekyler. Som ett resultat bygger kornen tjocka islager, huvudsakligen sammansatta av
vatten, men innehåller också ett antal basiska organiska molekyler som metanol, den enklaste alkoholen.

"Men", säger Robin Garrod, en astrokemist vid Cornell University, "de verkligen stora molekylerna verkar inte bygga upp detta sätt, atom för atom." Snarare föreslår beräkningsmodellerna att de mer komplexa molekylerna bildas sektion för sektion med förformade byggstenar som tillhandahålls av molekyler, såsom metanol, som redan finns på dammkornen. Beräkningsmodellerna visar att dessa sektioner, eller "funktionella grupper," kan läggas samman effektivt och bygga upp en molekylär "kedja" i en serie korta steg. De två nyupptäckta molekylerna verkar produceras på detta sätt.

Tillägger Garrod, "Det finns ingen uppenbar gräns för storleken på molekyler som kan bildas genom denna process - så det finns god anledning att förvänta sig att ännu mer komplexa organiska molekyler är där om vi kan upptäcka dem."

Teamet tror att detta kommer att hända inom en snar framtid, särskilt med framtida instrument som Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile.

Källor: Royal Astronomical Society. Originalpapperet finns i pressen i tidskriftenAstronomi & astrofysik.

Europeiska veckan för astronomi och rymdvetenskap
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Kölndatabas för molekylär spektroskopi
Referenslista över alla 150 molekyler som för närvarande är kända i rymden
Cornell University
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM)
Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Pin
Send
Share
Send