У астрономов была тайна на их руках. Неважно, где они смотрели из Млечного пути к отдаленным галактикам, они наблюдали озадачивающий жар инфракрасного света. У этого слабого космического света, который представляет себя как серию скачков в инфракрасном спектре, не было легко идентифицируемого источника.
Это казалось не связанным с любой распознаваемой космической особенностью, как гигантские межзвездные облака, формирующие звезду регионы или остатки сверхновой звезды. Это было повсеместно и немного затруднительно.Вероятный преступник, ученые в конечном счете вывели, был внутренней инфракрасной эмиссией класса органических молекул, известных как полициклические ароматические углеводороды (PAHs), которые, ученые позже обнаружат, удивительно многочисленны; почти 10 процентов всего углерода во вселенной заняты в PAHs.Даже при том, что, как группа, PAHs, казалось, был ответом на эту тайну, ни одна из сотен ТЬФУ молекул, которые, как известно, никогда существовали окончательно не обнаруживалась в межзвездном пространстве.
Новые данные из шоу Green Bank Telescope (GBT) Национального научного фонда, впервые, убедительных радио-отпечатков пальцев близкого кузена и химического предшественника PAHs, молекула benzonitrile (C? H? CN). Это обнаружение может наконец обеспечить «дымящееся оружие», что PAHs действительно распространены всюду по межзвездному пространству и составляют таинственных астрономов инфракрасного света, наблюдал.Результаты этого исследования представлены сегодня на 231-й встрече American Astronomical Society (AAS) в Вашингтоне, округ Колумбия и изданы в журнале Science.
Научная команда, во главе с химиком Бреттом Макгуайром в National Radio Astronomy Observatory (NRAO) в Шарлоттсвилле, Вирджиния, обнаружила контрольную радио-подпись этой молекулы, прибывающую из соседней формирующей звезду туманности, известной как Телец Молекулярное Облако 1 (TCM-1), который составляет приблизительно 430 световых лет от Земли.«Эти новые радио-наблюдения дали нам больше понимания, чем инфракрасные наблюдения могут обеспечить», сказал Макгуайр. «Хотя мы еще не наблюдали полициклических ароматических углеводородов непосредственно, мы понимаем их химию вполне хорошо. Мы можем теперь следовать за химическими крошками от простых молекул как benzonitrile к этим большим PAHs».
Хотя benzonitrile – одна из самых простых так называемых ароматических молекул, это – на самом деле самая большая молекула, когда-либо замеченная по радио астрономия. Это также – первое ароматическое кольцо с 6 атомами (шестиугольное множество атомов углерода, изобилующих водородными атомами) молекула, когда-либо обнаруженная с радио-телескопом.В то время как ароматические кольца распространены в молекулах, замеченных здесь на Земле (они найдены во всем от еды до медицины), это первое такая кольцевая молекула, когда-либо замеченная в космосе с радио-астрономией. Его уникальная структура позволила ученым чесать его отличительную радио-подпись, которая является «золотым стандартом», подтверждая присутствие молекул в космосе.
Когда молекулы падают в близком вакууме межзвездного пространства, они испускают отличительную подпись, серию контрольных шипов, которые появляются в радио-спектре. Большие и более сложные молекулы имеют соответственно более – сложная подпись, делая их тяжелее, чтобы обнаружить.
PAHs и другие ароматические молекулы еще более трудно обнаружить, потому что они, как правило, формируются с очень симметрическими структурами.Чтобы создать четкий радио-отпечаток пальца, молекулы должны быть несколько асимметричными.
У молекул с более однородными структурами, как много PAHs, могут быть очень слабые подписи или никакая подпись вообще..Кривая химическая договоренность Бензонитрайла позволила Макгуайру и его команде определять девять отличных скачков в радио-спектре, которые соответствуют молекуле.
Они также могли наблюдать дополнительные эффекты ядер атома азота на радио-подписи.«Доказательства, что GBT позволил нам накапливать для этого обнаружения, невероятны», сказал Макгуайр. «Поскольку мы ищем еще большие и более интересные молекулы, нам будет нужна чувствительность GBT, у которого есть уникальные возможности как космический датчик молекулы».
Зеленая Обсерватория Банка – средство Национального научного фонда, управляемого в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.Национальная Радио-Обсерватория Астрономии – средство Национального научного фонда, управляемого в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.