星間空間でこれまでに検出された最も複雑な有機物

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あなたの口は水まきですか?そのはず。左側のその分子はギ酸エチル(C2H5OCHO)と呼ばれ、ブランデー、バター、ラズベリー、ラム酒の味の一部を担っています。

これは、n-プロピルシアン化物(C3H7CN)と呼ばれる溶媒です。あまり美味しくありません。

新しい研究によると、どちらも非常に複雑な有機物であり、宇宙で検出されています。地球外生命体の探索に食欲をそそる証拠が追加されています。

研究チームは、ニューヨークのイサカにあるコーネル大学、ケルン大学、ドイツのマックスプランク電波天文学研究所(MPIfR)を出身としています。彼らの発見は、星間空間で発見された最も複雑な2つの分子を表しています。

観測を行うために、チームはスペイン南部のPico VeletaにあるInstitut de RadioAstronomieMillimétrique(IRAM)30m Telescopeを使用しました。

彼らの星間化学の計算モデルはまた、さらに大きな有機分子が存在する可能性があることを示しています—生命に不可欠であると信じられている、これまでとらえどころのないアミノ酸を含みます。最も単純なアミノ酸であるグリシン(NH2CH2COOH)は過去に検索されましたが、検出に成功していません。ただし、この分子のサイズと複雑さは、チームが発見した2つの新しい分子と一致しています。

結果は今週、英国のハートフォードシャー大学の天文学および宇宙科学のヨーロピアンウィークで発表されます。

IRAMは、私たちの銀河の中心に近い、星形成領域である射手座B2に焦点を当てていました。この2つの新しい分子は、「大きな分子ハイマート」として知られる高温の高密度ガス雲で検出されました。この雲には、新しく形成された明るい星が含まれています。アルコール、アルデヒド、酸など、さまざまな種類の大きな有機分子がこの雲で過去に検出されています。新しい分子のギ酸エチルn-プロピルシアン化物は、エステルとシアン化アルキルの2つの異なるクラスの分子を表しており、星間空間で検出されたその種の中で最も複雑です。

原子と分子は、非常に特定の周波数で放射線を放出します。これは、天文学のソースの電磁スペクトルに特徴的な「線」として現れます。そのスペクトル内の分子の署名を認識することは、人間の指紋を識別することと同じです。

「複雑な分子を探すことの難しさは、最高の天文学ソースが非常に多くの異なる分子を含み、それらの「フィンガープリント」が重なり合い、もつれを解くのが難しいことです。 。

ケルン大学の研究者であるホルガーミューラー氏はさらに、「より大きな分子は、その「指紋」がほとんど見えないため、特定がさらに困難です。放射線は、はるかに弱い多くのラインに分布しています」と付け加えました。 IRAM望遠鏡で検出された3,700のスペクトル線から、チームは2つの新しい分子に属する36の線を特定しました。

次に、研究者は計算モデルを使用して、これらの分子や他の分子を空間で形成させる化学プロセスを理解しました。ガス状粒子間の衝突の結果として化学反応が起こります。しかし、星間ガス中に浮遊する小さな塵の粒子もあり、これらの粒子は原子が出会って反応し、分子を生成するための着陸サイトとして使用できます。その結果、穀物は主に構成される氷の厚い層を構築します
水だけでなく、最も単純なアルコールであるメタノールなどの基本的な有機分子も多く含みます。

「しかし、」とコーネル大学の天文学者であるロビンギャロッドは言います。「本当に大きな分子は、原子ごとにこのように構築されるようには見えません。」むしろ、計算モデルは、メタノールなどのダスト粒子にすでに存在する分子によって提供される事前に形成されたビルディングブロックを使用して、より複雑な分子がセクションごとに形成されることを示唆しています。計算モデルは、これらのセクション、つまり「官能基」が効率的に追加され、一連の短いステップで分子の「鎖」を構築できることを示しています。新たに発見された2つの分子は、このようにして生成されたようです。

「このプロセスで形成できる分子のサイズに明らかな制限はありません。そのため、それらを検出できれば、さらに複雑な有機分子が存在することを期待するのに十分な理由があります。」

チームは、これが近い将来、特にチリのアタカマ大型ミリ波アレイ(ALMA)のような将来の機器で起こると考えています。

出典:Royal Astronomical Society。元の論文がジャーナルに掲載されています天文学と天体物理学.

天文学と宇宙科学のヨーロッパ週間
マックス・プランク電波天文研究所
分子分光法のためのケルンデータベース
現在宇宙で知られている全150分子のリファレンスリスト
コーネル大学
Institut fuer Radioastronomie im Millimeterbereich(IRAM)
Atacamaラージミリアレイ(ALMA)

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