Среди звезд обнаружены молекулы, никогда ранее не наблюдавшиеся в космосе
В пространстве между звездами, в пыли, из которой они родились, ученые обнаружили молекулы, которые никогда ранее не наблюдались в космосе.
Обнаружение контрольных выбросов в плотном звездообразующем облаке знаменует собой первый случай, когда в космосе были идентифицированы определенные виды класса молекул, известных как полициклические ароматические углеводороды.
«Мы всегда думали, что полициклические ароматические углеводороды в основном образуются в атмосферах умирающих звезд», — сказал астрохимик Массачусетского технологического института Бретт МакГуайр.
«В этом исследовании мы обнаружили их в холодных темных облаках, где звезды еще даже не начали формироваться».
Полициклические ароматические углеводороды или ПАУ не так уж и редки. Здесь, на Земле, они часто появляются, даже не дожидаясь приглашения. Их можно найти в сырой нефти, состоящей из сжатых и перегретых мертвых организмов, таких как зоопланктон и водоросли; и в уголе — из сжатых и перегретых мертвых растений.
Происхождение ПАУ также может быть небиологическим — на самом деле, насколько нам известно, большинство ПАУ во Вселенной имеют абиотическое происхождение. Предыдущий анализ предполагает, что около 15 процентов всего углерода между звездами в галактике, такой как наша, связана с ПАУ, и большая часть этого углерода находится в пространстве между звездами в межзвездной среде.
Однако все, что у нас было, — это объемная сигнатура, говорящая нам о наличии ПАУ, а не о том, какие отдельные молекулы можно найти в межзвездном газе.
«Теперь, впервые у нас есть прямое окно в их химию, которое позволит нам подробно изучить, как этот массивный резервуар углерода реагирует и эволюционирует в процессе образования звезд и планет», — сказал МакГуайр.
В центре внимания группы исследований было Молекулярное Облако Тельца (TMC-1), холодное плотное молекулярное облако в области неба Тельца, примерно в 430 световых годах от нас.
Команда исследовала это облако на предмет наличия ПАУ в течение некоторого времени в рамках проекта под названием GOTHAM — Green Bank Telescope (GBT) Наблюдения за TMC-1: поиск ароматических молекул.
Молекулярные облака — это то место, где рождаются молодые звезды, когда плотный узел в газе схлопывается под действием собственной силы тяжести при вращении, наматывая на себя больше материала из облака вокруг себя.
Однако то, что команда обнаружила внутри TMC-1, не соответствовало прогнозам моделей. Очевидно, некоторые ПАУ были ожидаемыми, но их содержание было на порядки выше, чем ожидалось.
Сегодняшняя статья в Science подробно описывает обнаружение 1- и 2-цианонафталина, но другие статьи Макгуайра и его коллег за последние месяцы раскрывают огромное количество того, что они обнаружили с помощью своих методов суммирования данных: HC4NC, бензонитрил, пропаргилцианид, HC11N , цианоциклопентадиен, 2-цианоциклопентадиен, транс-циановинилацетилен и винилцианоацетилен.
«Мы наткнулись на совершенно новый набор молекул, отличный от всего, что мы могли обнаружить ранее, и это полностью изменит наше понимание, как эти молекулы взаимодействуют друг с другом», — сказал МакГуайр.
«Когда молекулы станут достаточно большими, чтобы стать зародышами межзвездной пыли, у них появится возможность влиять на состав астероидов, комет и планет, поверхности, на которых образуется лед, и в свою очередь, даже на места, где находятся планеты».
В настоящее время команда не знает точно, сколько 1- и 2-цианонафталина оказалось в TMC-1 — ни одна из моделей не могла объяснить это изобилие.
Открытие также показывает, что химия молекулярных облаков может быть намного более богатой и сложной, чем мы думали, и дает нам новый инструмент для понимания нашей Вселенной.
Исследование опубликовано в журнале Science.
