Цивилизация
За последние два года исследований международная группа ученых сумела открыть сразу восемь новых типов сложных органических молекул в межзвездном пространстве и понять, как именно эти молекулы возникают в межзвездных газопылевых облаках.
Для своих наблюдений команда астрохимиков использовала Green Bank Telescope (GBT) в Западной Вирджинии. Они зарегистрировали восемь новых органических молекул, дополнив список из 141 соединения, уже наблюдавшихся астрохимиками в межзвездном пространстве. 90% этих молекул относятся к области органической химии.
Работы на GBT велись на материале двух газопылевых облаков, состоящих на 99% из межзвездного газа и на 1% из пыли.
Результатов исследований оказалось столько, что они опубликованы в восьми отдельных выпусках Astrophysical Journal.
Молекулы ацетамида (СH3CONH2) циклопропенона (С3H2O), пропеналя (СН2СНСНО), пропаналя (СН3СН2СНО) и кетенимина (СН2CNH) обнаружены в облаке, получившем название Sagittarius B2(N), расположенном в созвездии Стрельца вблизи от центра нашей Галактики в 26 тыс. световых лет от Земли. Эта звездообразующая область — пока что рекордсмен по количеству обнаруженных в ней органических молекул.
Молекулы метил-циан-диацетилена (СН3С4СN), метил-триацетилена (СН3С5СH) и цианаллена (СН2ССНСN) найдены в молекулярном облаке Тельца (Taurus Molecular Cloud,TMC-1). Облако ТМС-1, наш «сосед» («всего» 450 световых лет) — холодное и беззвездное, с температурой всего около 10К. Когда-нибудь оно сможет развиться в звездообразующую область.
«Открытие этих сложных органических молекул в самых холодных частях нашей Галактики окончательно похоронило мнение о том, что сложные соединения могут образовываться только при более высоких температурах. Это побудило нас создать новые парадигмы межзвездной химии»,
— сообщил Энтони Ремиджан из Национальной радиоастрономической обсерватории (National Radio Astronomy Observatory — NRAO).
По мнению ученых, в таких облаках сложные молекулы могут образовываться двумя путями. Первый путь — простая химическая реакция, в результате которой одиночный атом из газового облака сталкивается и рекомбинирует с молекулярной структурой, находящейся на поверхности пылевой частицы. В качестве примера специалисты приводят структуры циклопропандиена (С3)Н2), которая является крайне химически активной из-за напряжения в связях; в нормальных условиях на Земле такое вещество выделить в заметных количествах невозможно, оно сразу взаимодействует само с собой. По мнению астрохимиков, взаимодействуя с атомарным кислородом, образуется циклопропенон (С3H2O). Второй путь — взаимодействие более простых нейтральных молекул со свободным радикалами и бирадикалами, спектры которых также обнаружены в межзвездных облаках.
«Эта работа — беспрецедентный подвиг в 35-летнем деле поисков сложных органических молекул в космосе. Наш труд показывает, как работает универсальная пребиотическая химия», — так оценил работы своей команды руководитель работ Ян Холлис.
«Первые химические процессы в той цепочке, которая в итоге привела к возникновению жизни на Земле, имели место еще до того, как наша планета сформировалась», — резюмирует Фил Джуэлл из NRAO.