Кредитна слика: НРАО
Тим научника који користи телескоп Националне фондације за науку Роберт Ц. Бирд Греен Банк (ГБТ) открио је два нова молекула у међузвездном облаку близу центра Галаксије Млечни пут. Ово откриће представља прво откривање нових молекула ГБТ-а и већ помаже астрономима да боље разумију сложене процесе помоћу којих се велики молекули формирају у свемиру.
Пропенал молекула 8 атома и пропанал молекула 10 атома детектиран је у великом облаку гаса и прашине, удаљених око 26 000 светлосних година, у подручју познатом као Стрелац Б2. Такви облаци, често током многих светлосних година, су сировина из које се формирају нове звезде.
„Иако су веома редфиковани по земаљским стандардима, ови међузвездани облаци су места сложних хемијских реакција које се дешавају током стотина хиљада или милиона година“, рекао је Јан М. Холлис из НАСА Годдард центра за свемирске летове у Греенбелту, Мд. “ Временом се у овим облацима могу формирати све сложенији молекули. Тренутно, међутим, не постоји прихваћена теорија која се бави начином формирања међузвездних молекула који садрже више од 5 атома. "
До сада је откривено око 130 различитих молекула у међузвездним облацима. Већина ових молекула садржи мали број атома, а само неколико молекула са осам или више атома пронађено је у међузвездним облацима. Сваки пут када се открије нови молекул, он помаже да се ограничи хемија формације и природа међузвездних зрна прашине, за које се верује да су места формирања најсложенијих међузвезданих молекула.
Холлис је сарађивао са Антхонијем Ремијаном, такође НАСА Годдардом; Франк Ј. Ловас са Националног института за стандарде и технологију у Гаитхерсбургу, Мд .; Харалд Моллендал са Универзитета у Ослу, Норвешка; и Пхилип Р. Јевелл из Националне радио-опсерваторије за астрономију (НРАО) у Греен Банк, В.Ва. Њихови резултати су прихваћени за објављивање у Астропхисицал Јоурнал Леттерс.
У експерименту са ГБТ, примећене су три молекуле алдехида и чини се да су повезане једноставним реакцијама додавања водоника, које се вероватно јављају на површини међузвездних зрна. Алдехид је молекул који садржи алдехидну групу (ЦХО): атом угљеника једноструко везан на атом водоника и двоструко везан на атом кисеоника; преостала веза на том истом атому угљеника везује се за остатак молекула.
Почевши од раније пријављеног пропила (ХЦ2ЦХО), пропенал (ЦХ2ЦХЦХО) се формира додавањем два атома водоника. По истом процесу се из пропенала формира пропан (ЦХ3ЦХ2ЦХО).
Након што се ови молекули формирају на међузвездним зрнцима прашине, они се могу избацити као дифузни гас. Ако се у гасу нагомила довољно молекула, они се могу открити радио телескопом. Како се молекули ротирају један за другим, они се из једног ротационог енергетског стања прелазе у друго, емитујући радио таласе на тачним фреквенцијама. „Породица“ радио фреквенција које емитује одређени молекул формира јединствени „отисак прста“ који научници могу да користе за идентификацију тог молекула. Научници су идентификовали два нова алдехида откривши бројне фреквенције радио-емисије у ономе што се назива К-опсег (18 до 26 ГХз) електромагнетног спектра.
"Међупросторни молекули идентификују се помоћу фреквенција које су јединствене за ротациони спектар сваког молекула", рекао је Ловас. „Они се директно мере у лабораторији или се израчунавају из мерених података. У овом случају користили смо израчунате спектралне фреквенције на основу анализе литературних података. "
Сложени молекули у свемиру су занимљиви из више разлога, укључујући њихову могућу везу са формирањем биолошки значајних молекула на раној Земљи. Сложени молекули су се можда формирали на раној Земљи или су се можда прво формирали у међузвездним облацима и превозили на површину Земље.
Молекули са алдехидном групом су посебно занимљиви јер је неколико биолошки значајних молекула, укључујући породицу молекула шећера алдехиди.
"ГБТ се може користити за потпуно истраживање могућности да се значајна количина пребиотске хемије појави у свемиру много пре него што се појави на новоформираној планети", рекао је Ремијан. „Комете се формирају из међузвезданих облака и непрекидно бомбардирају новоформирану планету у раној историји. Кратери на нашем Мјесецу то свједоче. Према томе, комете могу бити носиоци органских молекула неопходних за живот на новој планети. "
Лабораторијски експерименти такође показују да реакције додавања атома - сличне онима за које се претпоставља да се дешавају у међузвездним облацима - играју улогу у синтезирању сложених молекула подвргавањем слојева који садрже једноставније молекуле, попут воде, угљен-диоксида и метанола, дозирању јонизујућег зрачења. Тако се сада могу осмислити лабораторијски експерименти са разним леденим компонентама како би се покушала произвести алдехиди посматрани са ГБТ.
„Откривање два нова алдехида који су повезани заједничким хемијским путем названим додавање водоника показује да се еволуција ка сложенијим врстама рутински догађа у међузвездним облацима и да релативно једноставан механизам може да ствара велике молекуле од мањих. ГБТ је сада кључни инструмент у истраживању хемијске еволуције у свемиру “, рекао је Холлис.
ГБТ је највећи свјетски радио-телескоп који се може лако управљати; њиме управља НРАО.
„Велики пречник и велика прецизност ГБТ-а омогућили су нам да проучавамо мале међузвездне облаке који могу апсорбовати зрачење из светлог, позадинског извора. Осетљивост и флексибилност телескопа пружили су нам важно ново средство за проучавање сложених међузвездних молекула “, рекао је Јевелл.
Национална опсерваторија за радио астрономију је објекат Националне фондације за науку, који делује под уговором о сарадњи придружених универзитета, Инц.
Изворни извор: НРАО Невс Релеасе
