物理科技生物学-PHYICA

从实验室到太空:在星际河内香分子云中发现新的有机分子

天文学与空间 2022-01-10 00:01:27

马克斯·普朗克学会 背景图像显示了美国宇航局斯皮策太空望远镜红外阵列相机在8微米处观察到的银河中心

黄色的恒星表示银河中心的位置,青色的恒星对应于在这项工作中研究的源的位置,即分子云G+0

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027

在这个区域,首次检测到了炔丙基亚胺分子

该分子被描绘在图中右下角的圆圈中,并在位于慕尼黑的马克斯·普朗克地外物理研究所的CASAC光谱实验室进行了表征

荣誉:美国宇航局斯皮策太空望远镜,IRAC4相机(8微米),MPE-CASAC实验,维克多M

里维埃拉(INAF-阿尔塞里)

在慕尼黑的马克斯·普朗克地外物理研究所的天体化学研究中心进行的实验室实验,加上意大利国家天体物理研究所(INAF)进行的天文观测,导致在分子云中识别出一种新分子,称为G+0

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027,靠近银河中心

新发现的分子被称为炔丙基亚胺:根据专家的说法,这种化学物质可能在氨基酸的形成中起着重要作用,氨基酸是我们所知的生命的关键成分之一

炔丙基亚胺的化学式为HCCCHNH,是一种不稳定的化合物

在地球大气层的普通条件下,很难把它隔离开来,但它在星际介质中典型的低密度和低温度下却能茁壮成长

该研究的主要作者卢卡·比佐基在多相萃取中心研究了分子光谱学,他解释说:“这种化学物种的独特之处在于它的碳氮双键,这赋予了它很高的反应性

有了这个双键,它成为化学链的一个基本组成部分,化学链从空间中最简单和最丰富的含碳和氮的分子——例如甲醛(H2CO)和氨(NH3)——到更复杂的氨基酸,即陆地生物学的基本组成部分

" 每个分子吸收并发射特定波长的辐射,创造出一种独特的模式来描述它,就像人类的指纹一样

为了揭示丙炔酰亚胺在太空中的存在,马克斯·普朗克实验室进行了光谱分析,以重建该分子的“识别试剂盒”

" “当分子在星际介质中旋转时,它会以非常精确的频率发射光子

这一信息,结合射电望远镜的数据,使我们能够知道分子云中是否存在分子,分子云是恒星和行星形成的场所

在这种情况下,实验室数据已经与西班牙内华达山脉30米射电望远镜的观测结果进行了比较

“我们的分子已经在那里了,”维克多·M说

里维拉·M,INAF·佛罗伦斯的玛丽·斯考多夫斯卡-居里研究员,他领导了INAF的观测工作,最终在G0+中证实了丙炔酰亚胺

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027环境

“这是我们的G0数据

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027分子云,但我们无法在不知道其精确光谱的情况下识别它,这是对其发射频率模式的完整描述

我们一拿到它,感谢实验室里的测量,我们意识到炔丙胺无疑就在那里,等着有人来识别它

" 事实上,具有这种碳氮双键的分子参与了所谓的斯特莱克合成,这是一种在实验室中广泛用于合成氨基酸的化学过程

在有利的条件下,类似的反应被认为也发生在许多地外环境中,例如星际尘埃或小行星表面的冰冻覆盖层,正如最近在67P Churyumov-Gerasimenko彗星尾部发现甘氨酸(最简单的氨基酸)所证明的那样

“高精度分子光谱学是我们小组的目标之一,”保罗·卡塞利总结道,他是多能工程学院天体化学研究中心的主任,也是这篇论文的作者之一

“只有对星际分子的频率进行高精度测量,我们才能将这种分子用作星际云物理和化学演化的强大诊断工具,在星际云中,恒星系统就像我们自己的形式一样

"

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