Ученые, исследуя туманность «Кошачья Лапа», обнаружили одну из крупнейших известных космических молекул. В этом открытии помогло использование ALMA — сети радиотелескопов, расположенных в пустыне Атакама в Чили.
Огромная молекула
Астроном Закари Фрид и его группа выбрали для исследований участок туманности «Кошачья Лапа», обозначенный как NGC 6334I. Это место привлекает внимание из-за активного звездообразования, что позволяет изучать химические процессы при рождении звезд. NGC 6334I расположена достаточно близко к Земле для проведения детальных наблюдений с помощью инструментов типа ALMA.
Выбрав этот регион туманности, исследователи рассчитывали обнаружить сложные молекулы, позволяющие получить сведения об межзвёздной химии и условиях пространства вокруг звёздных зародышей.
Исследование объектов типа NGC 6334I помогает учёным узнать о создании и распространении химических элементов во Вселенной, а также о процессах формирования звёзд и планет.
Анализ исследователей показал существование в космосе неизвестной ранее сложной молекулы — 2-метоксиэтанола. Она состоит из тринадцати атомов и является самой большой и сложной молекулой «метокси», когда-либо обнаруженной в космосе. Ранее в космосе были найдены всего шесть молекул с более чем тринадцатью атомами.
Метоксигруппа представляет собой атом кислорода, связанный с атомом углерода, который сам присоединен к трём атомам водорода. Молекулы с метоксигруппой применяются в органической химии и входят в состав многих соединений: растворителей, лекарств и парфюмерии.
Исследователи действовали не хаотично. У них было ясное представление о молекуле, которую искали, а модели машинного обучения посоветовали искать 2-метоксиэтанол.
Команда провела анализ спектра вращения 2-метоксиэтанола на Земле. Закари Фрид из Массачусетского технологического института поясняет, что этот спектр можно сравнить с отпечатками пальцев или штрих-кодами для молекул. Для обнаружения новых молекул в космосе нужно знать, какую именно молекулу ищем, записать её спектр в лаборатории на Земле, а затем искать её в космосе с помощью телескопов.
Данный метод позволил обнаружить 25 различных вращательных переходов в молекуле 2-метоксиэтанола, соответствующих энергетическим переходам, наблюдаемым в NGC 6334I. Это подтверждает наличие этой молекулы в указанной области космоса.
Открытие позволило команде определить физические параметры молекулы в отношении NGC 6334I: её обилие и температуру возбуждения. Это открывает возможность изучения возможных путей образования химических веществ из известных межзвёздных предшественников.
Эти открытия помогут учёным глубже разобраться в возникновении сложных молекул при формировании звёзд и процессе образования планет вокруг них.
Подробности исследования опубликованы в журнале .