Onko suusi vettä? Sen pitäisi olla. Tätä vasemmalla olevaa molekyyliä kutsutaan etyyliformiaatiksi (C2H5OCHO), ja se on osittain vastuussa brandyn, voin, vadelmien ja rommin makuista.
Mitä tulee tähän, se on liuotin, jota kutsutaan n-propyylisyanidiksi (C3H7CN); ei niin maukasta.
Ne ovat molemmat erittäin monimutkaisia orgaanisia aineita ja molemmat on havaittu avaruudessa uuden tutkimuksen mukaan - lisäämällä suussa sulavaa näyttöä etsimään maanpäällistä elämää.
Tutkimusryhmä on kotoisin New Yorkin Ithacan Cornellin yliopistosta ja Kölnin yliopistosta sekä Max Planckin radioastronomian instituutista (MPIfR), molemmat Saksasta. Heidän löytönsä edustavat kahta monimutkaisimmista molekyyleistä, jotka on vielä löydetty tähtienvälisessä tilassa.
Havaintojen tekemiseksi ryhmä käytti Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) 30 metrin kaukoputkea Pico Veletassa Etelä-Espanjassa.
Niiden laskennalliset tähtienvälisen kemian mallit osoittavat myös, että läsnä voi olla vielä suurempia orgaanisia molekyylejä - mukaan lukien tähän mennessä vaikeasti vaikeat aminohapot, joiden uskotaan olevan välttämättömiä elämälle. Yksinkertainta aminohappoa, glysiiniä (NH2CH2COOH) on etsitty aiemmin, mutta sitä ei ole onnistuttu havaitsemaan. Ryhmän löytämät kaksi uutta molekyyliä vastaavat kuitenkin tämän molekyylin kokoa ja monimutkaisuutta.
Tulokset esitellään tällä viikolla Yhdistyneessä kuningaskunnassa Hertfordshiren yliopistossa järjestettävällä eurooppalaisella tähtitieteen ja avaruustieteen viikolla.
IRAM oli keskittynyt tähtiä muodostavaan Jousimiehen B2 läheisyyteen galaksin keskustaan. Kaksi uutta molekyyliä havaittiin kuumassa, tiheässä kaasupilvessä, joka tunnetaan nimellä ”Suuri molekyylin Heimat”, joka sisältää vastavaloisen tähdestä loistavan. Tähän pilveen on aiemmin havaittu suuria, monimuotoisia, orgaanisia molekyylejä, mukaan lukien alkoholit, aldehydit ja hapot. Uudet molekyylit, etyyliformiaatti, n-propyylisyanidi, edustavat kahta erilaista molekyyliluokkaa - estereitä ja alkyylisyanideja - ja ne ovat monimutkaisimpia laatuaanan, mutta havaittu tähtienvälisessä tilassa.
Atomit ja molekyylit lähettävät säteilyä hyvin erityisillä taajuuksilla, jotka ilmestyvät karakteristisina ”viivoina” tähtitieteellisen lähteen sähkömagneettisessa spektrissä. Molekyylin allekirjoituksen tunnistaminen tuossa spektrissä on samanlainen kuin ihmisen sormenjäljen tunnistaminen.
"Monimutkaisten molekyylien etsimisen vaikeus on se, että parhaat tähtitieteelliset lähteet sisältävät niin paljon erilaisia molekyylejä, että niiden" sormenjäljet "ovat päällekkäin ja joita on vaikea purkaa", sanoo Max Planck -instituutin tutkija ja tutkimuspaperin ensimmäinen kirjoittaja Arnaud Belloche. .
"Suurempia molekyylejä on vielä vaikeampi tunnistaa, koska niiden" sormenjäljet "ovat tuskin näkyviä: niiden säteily jakautuu monille muille linjoille, jotka ovat paljon heikompia", lisäsi Kölnin yliopiston tutkija Holger Mueller. IRAM-kaukoputkella havaituista 3700 spektriviivasta ryhmä tunnisti 36 viivaa, jotka kuuluivat kahteen uuteen molekyyliin.
Tutkijat käyttivät sitten laskennallista mallia ymmärtää kemiallisia prosesseja, jotka sallivat näiden ja muiden molekyylien muodostumisen avaruudessa. Kemialliset reaktiot voivat tapahtua kaasumaisten hiukkasten välisten törmäysten seurauksena; mutta tähtienvälisessä kaasussa on myös suspendoituneita pieniä pölyjyviä, ja näitä jyviä voidaan käyttää atomien laskeutumispaikkoina tapaamaan ja reagoimaan tuottaen molekyylejä. Seurauksena on, että jyvät muodostavat paksut jääkerrokset, jotka koostuvat pääasiassa
vettä, mutta joka sisältää myös useita emäksisiä orgaanisia molekyylejä, kuten metanoli, yksinkertaisin alkoholi.
"Mutta", sanoo Cornellin yliopiston astrofokemista Robin Garrod, "todella suuret molekyylit eivät näytä rakentuvan tällä tavalla, atomeittain." Laskennalliset mallit viittaavat pikemminkin siihen, että monimutkaisemmat molekyylit muodostavat osiot jaksot käyttämällä ennalta muodostettuja rakennuspalikoita, joita aikaansaavat molekyylit, kuten metanoli, joita on jo pölyjyvässä. Laskennalliset mallit osoittavat, että nämä osiot tai ”funktionaaliset ryhmät” voivat yhdistyä tehokkaasti muodostaen molekyylisen “ketjun” lyhyinä vaiheina. Kaksi hiljattain löydettyä molekyyliä näyttävät olevan tuotettu tällä tavalla.
Lisää Garrod, "Tällä prosessilla muodostuneiden molekyylien koosta ei ole mitään selvää rajaa - joten on syytä olettaa, että siellä on vielä monimutkaisempia orgaanisia molekyylejä, jos voimme havaita ne."
Ryhmä uskoo, että näin tapahtuu lähitulevaisuudessa, etenkin tulevien instrumenttien, kuten Atacama Large Millimeter Array (ALMA), Chilessä.
Lähteet: Royal Astronomical Society. Alkuperäinen paperi on painettu lehdessäTähtitiede ja astrofysiikka.
Euroopan tähtitieteen ja avaruustieteen viikko
Max Planckin radioastronomian instituutti
Kölnin tietokanta molekyylispektroskopiaa varten
Viiteluettelo kaikista tällä hetkellä avaruudessa tunnetuista 150 molekyylistä
Cornell University
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich (IRAM)
Atacama suuri millimetriryhmä (ALMA)
