Τα πιο σύνθετα οργανικά που εντοπίστηκαν ποτέ στο διαστρικό διάστημα

Pin
Send
Share
Send

Το στόμα σου ποτίζει; Θα έπρεπε να είναι. Αυτό το μόριο στα αριστερά ονομάζεται μυρμηκικός αιθυλεστέρας (C2H5OCHO) και είναι εν μέρει υπεύθυνος για τις γεύσεις στο μπράντυ, το βούτυρο, τα σμέουρα και το ρούμι.

Όσο για αυτό, είναι ένας διαλύτης που ονομάζεται n-Propyl cyanide (C3H7CN). όχι τόσο νόστιμο.

Και οι δύο είναι πολύ σύνθετα οργανικά και έχουν εντοπιστεί και οι δύο στο διάστημα, σύμφωνα με νέα έρευνα - προσθέτοντας γευστικά στοιχεία στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής.

Η ερευνητική ομάδα προέρχεται από το Πανεπιστήμιο Cornell στην Ιθάκη, τη Νέα Υόρκη και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας και από το Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), και τα δύο στη Γερμανία. Οι ανακαλύψεις τους αντιπροσωπεύουν δύο από τα πιο πολύπλοκα μόρια που έχουν ανακαλυφθεί ακόμη στον διαστρικό χώρο.

Για να κάνει τις παρατηρήσεις, η ομάδα χρησιμοποίησε το Τηλεσκόπιο 30m του Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) στο Pico Veleta στη νότια Ισπανία.

Τα υπολογιστικά τους μοντέλα της διαστρικής χημείας δείχνουν επίσης ότι ενδέχεται να υπάρχουν ακόμη μεγαλύτερα οργανικά μόρια - συμπεριλαμβανομένων των μέχρι τώρα αόριστων αμινοξέων, που πιστεύεται ότι είναι απαραίτητα για τη ζωή. Το απλούστερο αμινοξύ, η γλυκίνη (NH2CH2COOH), έχει αναζητηθεί στο παρελθόν, αλλά δεν έχει εντοπιστεί επιτυχώς. Ωστόσο, το μέγεθος και η πολυπλοκότητα αυτού του μορίου συνδυάζεται με τα δύο νέα μόρια που ανακαλύφθηκαν από την ομάδα.

Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται αυτήν την εβδομάδα στην Ευρωπαϊκή Εβδομάδα Αστρονομίας και Διαστημικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Hertfordshire, στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Το IRAM επικεντρώθηκε στην περιοχή σχηματισμού αστεριών Sagittarius B2, κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας. Τα δύο νέα μόρια εντοπίστηκαν σε ένα καυτό, πυκνό νέφος αερίου γνωστό ως «Μεγάλο μόριο Heimat», το οποίο περιέχει ένα φωτεινό νεοσυσταθέν αστέρι. Μεγάλα, οργανικά μόρια πολλών διαφορετικών ειδών έχουν εντοπιστεί σε αυτό το νέφος στο παρελθόν, συμπεριλαμβανομένων αλκοολών, αλδεϋδών και οξέων. Τα νέα μόρια αιθυλομυρμηκικού κ-προπυλοκυανιδίου αντιπροσωπεύουν δύο διαφορετικές κατηγορίες μορίων - εστέρες και αλκυλοκυανίδια - και είναι τα πιο σύνθετα του είδους τους αλλά ανιχνεύονται ακόμη στον διαστρικό χώρο.

Τα άτομα και τα μόρια εκπέμπουν ακτινοβολία σε πολύ συγκεκριμένες συχνότητες, οι οποίες εμφανίζονται ως χαρακτηριστικές «γραμμές» στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα μιας αστρονομικής πηγής. Η αναγνώριση της υπογραφής ενός μορίου σε αυτό το φάσμα μοιάζει με την αναγνώριση ενός ανθρώπινου δακτυλικού αποτυπώματος.

«Η δυσκολία στην αναζήτηση σύνθετων μορίων είναι ότι οι καλύτερες αστρονομικές πηγές περιέχουν τόσα πολλά μόρια που τα« δακτυλικά τους αποτυπώματα »αλληλεπικαλύπτονται και είναι δύσκολο να διασπαστούν», λέει ο Arnaud Belloche, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Max Planck και πρώτος συγγραφέας του ερευνητικού εγγράφου. .

«Τα μεγαλύτερα μόρια είναι ακόμη πιο δύσκολο να εντοπιστούν επειδή τα« δακτυλικά τους αποτυπώματα »είναι σχεδόν ορατά: η ακτινοβολία τους κατανέμεται σε πολλές ακόμη γραμμές που είναι πολύ πιο αδύναμες», πρόσθεσε ο Holger Mueller, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Κολωνίας. Από 3.700 φασματικές γραμμές που εντοπίστηκαν με το τηλεσκόπιο IRAM, η ομάδα εντόπισε 36 γραμμές που ανήκουν στα δύο νέα μόρια.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα υπολογιστικό μοντέλο για να κατανοήσουν τις χημικές διεργασίες που επιτρέπουν τη δημιουργία αυτών και άλλων μορίων στο διάστημα. Οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν ως αποτέλεσμα συγκρούσεων μεταξύ αερίων σωματιδίων. αλλά υπάρχουν επίσης μικροί κόκκοι σκόνης που αιωρούνται στο διαστρικό αέριο και αυτοί οι κόκκοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως θέσεις προσγείωσης για να συναντηθούν και να αντιδράσουν άτομα, παράγοντας μόρια. Ως αποτέλεσμα, οι κόκκοι δημιουργούν παχιά στρώματα πάγου, αποτελούμενα κυρίως από
νερό, αλλά επίσης περιέχει έναν αριθμό βασικών οργανικών μορίων όπως η μεθανόλη, το απλούστερο αλκοόλ.

«Αλλά», λέει ο Robin Garrod, αστροχημικός στο Πανεπιστήμιο του Κορνέλ, «τα πραγματικά μεγάλα μόρια δεν φαίνεται να συσσωρεύονται με αυτόν τον τρόπο, άτομο από άτομο». Αντίθετα, τα υπολογιστικά μοντέλα υποδηλώνουν ότι τα πιο πολύπλοκα μόρια σχηματίζουν τομή με τομή, χρησιμοποιώντας προ-σχηματισμένα δομικά στοιχεία που παρέχονται από μόρια, όπως μεθανόλη, που υπάρχουν ήδη στους κόκκους σκόνης. Τα υπολογιστικά μοντέλα δείχνουν ότι αυτές οι ενότητες ή «λειτουργικές ομάδες» μπορούν να προσθέσουν μαζί αποτελεσματικά, δημιουργώντας μια μοριακή «αλυσίδα» σε μια σειρά σύντομων βημάτων. Τα δύο πρόσφατα ανακαλυφθέντα μόρια φαίνεται να παράγονται με αυτόν τον τρόπο.

Προσθέτει ο Garrod, «Δεν υπάρχει προφανές όριο στο μέγεθος των μορίων που μπορούν να σχηματιστούν με αυτήν τη διαδικασία - οπότε υπάρχει καλός λόγος να περιμένουμε ακόμη πιο πολύπλοκα οργανικά μόρια, αν μπορούμε να τα εντοπίσουμε».

Η ομάδα πιστεύει ότι αυτό θα συμβεί στο εγγύς μέλλον, ειδικά με μελλοντικά όργανα όπως το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) στη Χιλή.

Πηγές: Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία. Το πρωτότυπο έγγραφο βρίσκεται στον τύπο στο περιοδικόΑστρονομία & Αστροφυσική.

Ευρωπαϊκή Εβδομάδα Αστρονομίας και Διαστημικής Επιστήμης
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Βάση δεδομένων Κολωνίας για Μοριακή Φασματοσκοπία
Λίστα αναφοράς και των 150 μορίων που είναι σήμερα γνωστά στο διάστημα
Πανεπιστήμιο Cornell
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM)
Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Pin
Send
Share
Send