В глибинах міжзоряного простору виявлено нову складну молекулу
Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) -- це органічні молекули зі зв'язаними ароматичними кільцями. Хоча інфрачервоні смуги випромінювання вказують на те, що ПАВ у космосі багато, досі у міжзоряному середовищі було знайдено лише кілька специфічних ПАВ, розповідають OstanniPodii.com.
Тепер дослідники виявили нову складну молекулу (1-ціанопірен), органічну молекулу, що складається з кількох злитих бензольних кілець і належить до класу сполук, відомих як поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), у Молекулярній Хмарі Тельця-1 (TMC-1), холодній міжзоряній хмарі. Це область в сузір'ї Тельця, в якій ще не почали формуватися зорі, з температурою лише близько 10 градусів вище абсолютного нуля.
Бретт МакГуайр, доцент кафедри хімії в MIT й астроном Національної радіоастрономічної обсерваторії Національного наукового фонду США (NSF NRAO), сказав: "TMC-1 -- це природна лабораторія для вивчення цих молекул, з яких формуються зорі й планети. Це найбільші молекули, які ми знайшли в TMC-1 на сьогодні. Це відкриття розширює межі нашого розуміння складності молекул, які можуть існувати в міжзоряному просторі".
Відкриття було зроблено за допомогою Телескопа Грін Бенк, найбільшого в світі повністю керованого радіотелескопа.
Кожна молекула має унікальний спектр обертання, подібний до відбитків пальців, який допомагає її ідентифікувати. Однак деякі поліциклічні ароматичні вуглеводні важко виявити через їхній великий розмір і відсутність постійного дипольного моменту. Нещодавнє спостереження ізомеру ціанопірену дає непрямі докази того, що в майбутніх дослідженнях можна буде знайти ще більші та складніші молекули.
Виявлення унікального обертального спектра 1-ціанопірену вимагало залучення міждисциплінарної наукової команди.
Астрономи вивчають ПАВ, щоб зрозуміти їхній життєвий цикл і дізнатися, як вони взаємодіють з міжзоряним середовищем та навколишніми небесними тілами.
Вважається, що ПАВ спричиняють неідентифіковані інфрачервоні смуги, які спостерігаються у багатьох астрономічних об'єктах та є результатом інфрачервоної флуоресценції ПАВ після поглинання ними ультрафіолетових фотонів від зірок. Інтенсивність цих смуг вказує на те, що ПАВ можуть становити значну частину вуглецю в міжзоряному середовищі.
ПАВ також зустрічаються набагато ближче до Землі. У грудні минулого року дослідники, аналізуючи зразки, повернуті з астероїда, виявили не лише ПАВ, але й значну кількість пірену та нафталіну, які раніше були виявлені в TMC-1.
Крім того, вивчивши сигнатури вуглецю-13, рідкісного ізотопу вуглецю, вони визначили, що ці ПАВ, ймовірно, утворилися при дуже низьких температурах -- подібних до 10 К, виявлених у хмарі TMC-1.
МакГуайр сказав: "Це натякає на те, що ці ПАВ, які ми знаходимо в нашій власній Сонячній системі, могли утворитися задовго до нашої зорі, в холодній темній хмарі газу й пилу, подібній до TMC-1, яка дала життя Сонцю. Дико думати, що ми можемо зазирнути в хімічну археологію нашого молекулярного походження в цих астероїдах... і на самісінькі початки цієї історії для всіх сонячних систем і планет, які зрештою сформуються в TMC-1".
МакГуайр і його колеги планують продовжити пошук інших ПАВ в TMC-1, щоб отримати більш повне уявлення про молекулярну популяцію в цьому регіоні. Виявлення ПАВ в цій холодній, щільній хмарі кидає виклик традиційним поглядам на їх утворення й пропонує нові висновки щодо їх ролі в міжзоряній хімії та астробіології.
ПАВ вважаються попередниками молекул, життєво важливих для зародження життя. Майбутні дослідження проллють світло на процеси формування зірок і планет та допоможуть нам зрозуміти умови, які могли призвести до появи життя на Землі та, можливо, десь ще у Всесвіті.
Дослідження щодо виявлення нової складної молекули було опубліковано в журналі Science.