Исследуя динамичную космическую область — туманность «Кошачья Лапа», ученые недавно обнаружили одну из крупнейших известных космических молекул. Это открытие стало возможным благодаря использованию Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), сети радиотелескопов, расположенных в пустыне Атакама в Чили.
Огромная молекула
Исследовательская группа под руководством астронома Закари Фрида выбрала для изучения конкретный участок туманности «Кошачья Лапа», получившей название NGC 6334I, по нескольким причинам. Прежде всего, эта туманность — регион, где рождается множество звезд, что делает ее идеальным местом для изучения химических процессов, сопровождающих звездообразование. Кроме того, NGC 6334I находится относительно близко к Земле, что облегчает проведение детальных наблюдений с помощью таких приборов, как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Остановив свой выбор именно на этом регионе туманности, команда надеялась найти сложные молекулы, которые могут дать ценную информацию о межзвездной химии и условиях окружающей среды в звездообразующих регионах.
Изучение таких туманностей, как NGC 6334I, позволяет ученым лучше понять, как создаются и распределяются химические элементы во Вселенной, а также процессы, приводящие к формированию звезд и планет.
Кроме того, анализ исследователей выявил наличие сложной молекулы, до сих пор неизвестной в космосе: 2-метоксиэтанола. Она содержит тринадцать атомов, что делает ее самой большой и сложной молекулой «метокси», когда-либо наблюдавшейся в космосе. До этого в космосе было обнаружено всего шесть молекул, содержащих более тринадцати атомов.
Обратите внимание, что метоксигруппа состоит из атома кислорода, соединенного с атомом углерода, который, в свою очередь, соединен с тремя атомами водорода. Молекулы, содержащие метоксигруппу, часто используются в органической химии и встречаются во многих органических соединениях, включая растворители, лекарства и парфюмерию.
Исследователи не отправились в путь вслепую. Они уже имели четкое представление о молекуле, которую искали, когда получили совет от моделей машинного обучения, предложивших им поискать 2-метоксиэтанол.
Затем команда проанализировала спектр вращения 2-метоксиэтанола на Земле. Закари Фрид из Массачусетского технологического института объясняет, что этот спектр можно сравнить с отпечатками пальцев или штрих-кодами для молекул. Поэтому для обнаружения новых молекул в космосе необходимо знать, какую именно молекулу мы ищем, записать ее спектр в лаборатории на Земле, а затем искать ее в космосе с помощью телескопов.
Используя этот метод, исследователи смогли обнаружить 25 различных вращательных переходов в молекуле 2-метоксиэтанола, соответствующих энергетическим переходам в молекуле, наблюдаемым в направлении NGC 6334I. Таким образом, наблюдение подтвердило присутствие этой молекулы в данной области пространства.
Успешное обнаружение позволило команде определить физические параметры молекулы по отношению к NGC 6334I, такие как ее обилие и температура возбуждения. Это также открыло возможность изучить возможные пути образования химических веществ из известных межзвездных предшественников.
Эти открытия позволят ученым лучше понять возникновение сложных молекул во время формирования звезд, а также процесс образования планет вокруг них.
Подробности исследования опубликованы в журнале .