在银河系中心附近,在恒星之间空间的巨大云中,天文学家发现了一种以前从未在星际介质中检测到的有机分子。它被称为丙炔亚胺,它可以在对生命出现至关重要的氨基酸的形成中发挥关键作用。
“这种化学物质的特殊性在于其碳氮双键,这使其具有高反应性,”天体化学家卢卡·比佐基解释道德国马克斯·普朗克地外物理研究所的教授。
“有了这个双键,它成为化学链的基本组成部分,从空间中最简单和最丰富的含碳和氮分子——例如甲醛(H2CO)和氨(NH3)——分别通向更复杂的氨基酸,陆地生物学的基本组成部分。”
发现该分子的区域是一个富含分子气体的云系统。它被称为中央分子区,是天体化学家非常感兴趣的区域。这是一个大型存储库天体物理复杂有机分子,例如甲酸乙酯,异丙氰和环氧丙烷。
这些被称为益生元分子,因为它们在益生元过程中发挥着重要作用,而益生元过程创造了生命的组成部分,例如氨基酸、RNA 和 DNA。
正如 Bizzocchi 指出的那样,丙炔亚胺对于这些过程也非常重要 - 具有碳氮双键的分子在称为“化学反应”的化学过程中发挥着重要作用。担架合成,用于在实验室环境中制造氨基酸。
此外,炔丙亚胺是结构上与许多有机分子相似已经在太空中被识别出来。因此,比佐基和他的团队决定去寻找它。但首先,他们需要知道要寻找什么——这意味着在实验室中研究丙炔亚胺的光谱。
您会看到,当光穿过分子云时,该云中的分子吸收并重新发射特定波长的电磁辐射,从而在电磁频谱上产生我们所说的吸收线和发射线。
每个分子都有自己的这些线的配置,就像化学指纹一样,但您需要知道该指纹是什么样子才能识别它。
“当分子在星际介质中旋转时,它会以非常精确的频率发射光子,”比佐基解释说。 “这些信息与射电望远镜的数据相结合,使我们能够知道分子云中是否存在分子,即恒星和行星形成的地点。”
因此,该团队在实验室记录了丙炔亚胺的两种异构体或原子构型的旋转光谱,总计约 1,000 个旋转跃迁。这使得该团队能够编制出高度精确的炔丙亚胺光谱图,解释了该分子在空间中所经历的扭曲。
下一步是将这些结果与光谱观测结果进行比较。这些观察是使用30米望远镜位于西班牙内华达山脉,重点关注中央分子区的一个名为 G+0.693-0.027 的云。
果然……
“我们的分子已经在那里了,”天体物理学家 Víctor M. Rivilla 说意大利国家天体物理研究所。
“它位于我们的 G+0.693-0.027 分子云数据中,但如果不知道它的精确光谱,我们就无法识别它,这是对其发射频率模式的完整描述。当我们得到它时,感谢通过实验室的测量,我们意识到丙炔亚胺无疑就在那里,等待着有人识别它。”
谁知道外面还会有什么,等待我们弄清楚如何看到它?
该研究已被接受天文学与天体物理学,并且可用于arXiv。