Các chất hữu cơ phức tạp nhất từng được phát hiện trong không gian giữa các vì sao

Pin
Send
Share
Send

Là miệng của bạn tưới nước? Nó nên Phân tử đó ở bên trái được gọi là ethyl formate (C2H5OCHO), và nó một phần chịu trách nhiệm cho các hương vị trong rượu brandy, bơ, quả mâm xôi và rượu rum.

Đối với cái này, nó có một dung môi gọi là n-Propyl cyanide (C3H7CN); không ngon lắm

Họ nghiên cứu cả hai chất hữu cơ rất phức tạp và cả hai đều được phát hiện trong không gian, theo nghiên cứu mới - bổ sung bằng chứng lạ miệng để tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Cornell ở Ithaca, New York và Đại học Cologne và Viện Thiên văn vô tuyến Max Planck (MP IfR), cả ở Đức. Những khám phá của họ đại diện cho hai trong số các phân tử phức tạp nhất được phát hiện trong không gian giữa các vì sao.

Để thực hiện các quan sát, nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính viễn vọng 30m của Viện nghiên cứu RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) tại Pico Veleta ở miền nam Tây Ban Nha.

Các mô hình tính toán của họ về hóa học giữa các vì sao cũng chỉ ra rằng các phân tử hữu cơ lớn hơn có thể có mặt - bao gồm các axit amin khó nắm bắt cho đến nay, được cho là rất cần thiết cho sự sống. Axit amin đơn giản nhất, glycine (NH2CH2COOH), đã được tìm kiếm trong quá khứ, nhưng chưa được phát hiện thành công. Tuy nhiên, kích thước và độ phức tạp của phân tử này phù hợp với hai phân tử mới được phát hiện bởi nhóm nghiên cứu.

Kết quả đang được trình bày trong tuần này tại Tuần lễ Thiên văn học và Khoa học vũ trụ châu Âu tại Đại học Hertfordshire, Vương quốc Anh.

IRAM đã tập trung vào khu vực hình thành sao Sagittarius B2, gần trung tâm thiên hà của chúng ta. Hai phân tử mới được phát hiện trong một đám mây khí nóng, dày đặc được gọi là Heimat Phân tử Lớn Heimat, có chứa một ngôi sao mới hình thành phát sáng. Các phân tử hữu cơ lớn thuộc nhiều loại khác nhau đã được phát hiện trong đám mây này trong quá khứ, bao gồm rượu, aldehyd và axit. Các phân tử mới ethyl formate n-propyl cyanide đại diện cho hai loại phân tử khác nhau - este và alkyl cyanide - và chúng là loại phức tạp nhất được phát hiện trong không gian giữa các vì sao.

Các nguyên tử và phân tử phát ra bức xạ ở tần số rất đặc biệt, xuất hiện dưới dạng các dòng đặc trưng của dòng máu trong dòng điện từ của một nguồn thiên văn. Nhận dạng chữ ký của một phân tử trong phổ đó giống như xác định dấu vân tay của con người.

Khó khăn trong việc tìm kiếm các phân tử phức tạp là các nguồn thiên văn tốt nhất chứa rất nhiều phân tử khác nhau mà dấu vân tay của họ chồng chéo lên nhau và rất khó để giải quyết, theo ông Arnaud Belloche, nhà khoa học tại Viện Max Planck và là tác giả đầu tiên của bài nghiên cứu .

Holger Mueller, nhà nghiên cứu tại Đại học Cologne cho biết, các phân tử lớn hơn thậm chí còn khó xác định hơn vì dấu vân tay của họ rất khó nhìn thấy: bức xạ của chúng được phân phối trên nhiều dòng yếu hơn nhiều. Trong số 3.700 vạch quang phổ được phát hiện bằng kính viễn vọng IRAM, nhóm nghiên cứu đã xác định được 36 vạch thuộc hai phân tử mới.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô hình tính toán để hiểu các quá trình hóa học cho phép các phân tử này và các phân tử khác hình thành trong không gian. Phản ứng hóa học có thể diễn ra do kết quả của sự va chạm giữa các hạt khí; nhưng cũng có những hạt bụi nhỏ lơ lửng trong khí liên sao và những hạt này có thể được sử dụng làm nơi hạ cánh cho các nguyên tử gặp gỡ và phản ứng, tạo ra các phân tử. Do đó, các hạt tạo thành các lớp băng dày, bao gồm chủ yếu là
nước, nhưng cũng chứa một số phân tử hữu cơ cơ bản như methanol, loại rượu đơn giản nhất.

Tuy, nhưng, cho biết Robin Garrod, một nhà thiên văn học tại Đại học Cornell, thì các phân tử thực sự lớn don dường như xây dựng theo cách này, nguyên tử bằng nguyên tử. Thay vào đó, các mô hình tính toán đề xuất rằng các phân tử phức tạp hơn hình thành từng phần, sử dụng các khối xây dựng được hình thành trước được cung cấp bởi các phân tử, chẳng hạn như metanol, đã có trên các hạt bụi. Các mô hình tính toán cho thấy rằng các phần này, hoặc các nhóm chức năng, có thể kết hợp với nhau một cách hiệu quả, xây dựng một chuỗi phân tử FII trong một loạt các bước ngắn. Hai phân tử mới được phát hiện dường như được sản xuất theo cách này.

Thêm Garrod, hung Không có giới hạn rõ ràng về kích thước của các phân tử có thể được hình thành bởi quá trình này - vì vậy, có lý do chính đáng để mong đợi các phân tử hữu cơ phức tạp hơn ở đó, nếu chúng ta có thể phát hiện ra chúng.

Nhóm nghiên cứu tin rằng điều này sẽ xảy ra trong tương lai gần, đặc biệt là với các công cụ tương lai như Atacama Large Millim Array (ALMA) ở Chile.

Nguồn: Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Bài báo gốc được đăng trên tạp chíThiên văn học & Vật lý thiên văn.

Tuần lễ thiên văn và khoa học vũ trụ châu Âu
Viện thiên văn vô tuyến Max Planck
Cơ sở dữ liệu Cologne cho quang phổ phân tử
Danh sách tham khảo của tất cả 150 phân tử hiện được biết đến trong không gian
Đại học Cornell
Viện nghiên cứu của hãng Radioastronomie im Millimebereich (IRAM)
Atacama Mảng milimet lớn (ALMA)

Pin
Send
Share
Send