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Gotham调查员发现仓库 - 满是在太空中看到的复杂分子

时间:2022-04-19 13:55:03 来源:

在GOTHAM的科学家的一系列9篇论文中,他们是TMC-1的格林银行望远镜观测:Hunting Aromatic Molescules(狩猎芳香分子)项目描述了在Taurus分子云或TMC-1中检测到十几种多环芳烃。这些复杂的分子从未在星际介质中被发现过,它们使科学家们能够更好地了解恒星,行星和空间中其他物体的形成。在这位画家的构想中,一些检测到的分子从左到右包括:1-氰基萘,1-氰基-环戊二烯,HC11N,2-氰基萘,乙烯基氰基乙炔,2-氰基-环戊二烯,苄腈,反式(E)-氰基乙烯基乙炔,HC4NC和炔丙基氰化物等。

冷,密集云的微型分子气体揭示了十几种意外的分子。

通过在第一次检测星际介质中的近期多环芳烃分子,在寒冷的暗分子云中发现了一种巨大的,先前未知的新芳香材料储层,并首次检测intererlear媒体中的近多环芳烃分子,并开始回答三十年的老年人科学的神秘:这些分子在空间中的方式以及在哪里?

“我们总是认为多环芳烃主要在垂死的明星的大气中形成,”马萨诸塞州理工学院化学助理教授Brett McGuire和Gotham,GBT或GBT)观察的项目主要调查员TMC-1:狩猎芳香分子。“在这项研究中,我们发现它们在寒冷,暗云中,星星甚至没​​有开始形成。”

芳香族分子和PAHS - 多环芳烃烃的速记 - 是科学家熟知的。芳香族分子存在于人类和其他动物的化学妆容中,并在食品和药物中发现。同样,PAHS是由许多化石燃料的燃烧形成的污染物,甚至在蔬菜和肉在高温下被烧焦时形成的致癌物质。“多环芳烃被认为包含宇宙中的碳中的25%碳,”麦克威尔表示,他也是Astrophysics / Harvard&Smithsonian(CFA)中心的研究助理。“现在,我们首次拥有直接窗口的化学化学,让我们详细研究这种碳的大规模碳水储层如何通过形成恒星和行星的过程作出反应和发展。”

绿色银行望远镜在西弗吉尼亚,美国。

科学家自20世纪80年代以来,科学家们曾怀疑在太空中存在PAHS,但在过去七个月发表的九篇论文中,详细介绍了其在分子云中的第一个明确证明。为了搜索难以捉摸的分子,团队专注于金牛座分子云的100米Beemoth Radio Tronomy GBT,或TMC-1 - 一个大型,灰尘和天然气的大型灰尘和天然气,总有一天崩溃的地球大约为450光在自己形成星星 - 他们发现的是惊人的:不仅是被接受的科学模式不正确,而且在TMC-1中还有很多进展,而不是团队可以想象的。

“从以前的数十年来看,我们认为我们对分子云化学的理解相当良好地了解,”CFA的迈克尔麦卡锡说,其研究小组迈克尔·麦卡锡(Michael McCarthy),其研究小组制定了精确的实验室测量,使许多人能够实现其中许多以信心建立天文检测。“这些新的天文观察结果是这些分子不仅存在于分子云中,而是以比标准模型预测高的数量级。”

麦圭尔补充说,以前的研究只有在那里有PAH分子,但不是哪些特定的。“在过去的30年左右,科学家们一直在观察我们的银河系和红外线中的其他星系中这些分子的批发性,但我们看不出近代的分子使得这种质量弥补。随着射电天文学的增加,而不是看到我们无法区分的大量质量,我们看到了算法。“

令人惊讶的是,球队没有发现一个在TMC-1中隐藏出一个新的分子。详述,该团队观察到1-氰基萘,1-氰基 - 环戊二烯,HC11n,2-氰基萘,乙烯基乙酰乙烯,2-氰基 - 环戊二烯,苯腈,反式(E) - 氰基维亚乙炔,HC4C和炔丙基氰基乙烯。“这就像进入一家精品店,只是浏览前端的库存而不知道有一个后卫。我们一直在收集50岁左右的小分子,现在我们发现了一个后门。当我们打开那门门并看着,我们发现了这种巨型仓库的分子和化学,我们没有期待,“麦克威尔说。“在那里,所有的时间都在潜伏在我们以前的看法。”

在2018年麦圭尔初始检测麦圭尔初步检测,Gotham项目的McGure和其他科学家在TMC-1中的分子为TMC-1的分子。该项目最新观察结果可能有多年来的天体物理学的后果。“我们偶然发现了一系列新的分子,与我们以前能够检测到的任何东西,这将完全改变我们对这些分子如何相互互动的理解。它具有下游后果,“McGuire表示,最终这些分子足够大,它们开始汇集到星际尘埃的种子中。“当这些分子足够大以至于它们是星际尘埃的种子,那么这些可能是影响小行星,彗星和行星的组成,所以甚至可能轮流甚至是行星的位置在星系中的形式。“

在TMC-1中发现新分子也对星式化学产生了影响,而团队尚未拥有所有答案,这里的后果也将持续数十年。“我们已经从一维碳化学中消失,这很容易被发现,在空间中的真正有机化学意义上,即新发现的分子是化学家知道和认识的,并且可以在地球上产生,”说麦卡锡。“这只是冰山一角。是否在那里合成这些有机分子或在那里运输,它们存在,并且仅知识是该领域的基本进步。“

在2018年推出Gotham之前,科学家们在银河系的星际培养基中编目大约200次辛辛分子。这些新发现促使团队令人惊叹,正确,所以,那里有什么。“关于这些观察的令人惊叹的事情,关于这个发现,以及关于这些分子,是没有人看过,或者看起来很难,”麦卡锡说。“这让你想知道我们还没有想过什么。”

科学家发现的新芳香化学没有被分离为TMC-1。对Gotham的一个伴侣调查称为Arkham - 一种严格的K / KA频段调查芳香分子狩猎 - 最近在多个额外的物体中发现了苯腈。“令人难以置信的是,我们在Arkham观察到的前四个物体中的每一个中,我们发现了ZZonitrile,”Andrew Burkhardt,CFA阵列和Gotham的同一主管调查员Andrew Burkhardt。“这很重要,因为Gotham正在推动我们在太空中思想的化学的限制,但这些发现意味着我们在TMC-1中学习的关于芳香族分子的东西可以广泛地应用于任何地方的乌云。这些乌云是星星和行星的最初出生地。因此,这些以前看不见的芳香分子也需要在每个后来的一步中思考,沿着我们自己的恒星,行星和太阳系的创建。“

参考:Brett A. McGuire,Ryan A. Loomis,Andrew M. Burkhardt,Kin Long Kelvin Lee,Christopher N. Shingledecker,Steven B. Charnley,Ilsa R. Cooke,Martin撰写的“通过光谱匹配滤波检测两个星际多环芳烃”科迪纳,埃里克·赫斯特(Eric Herbst),谢尔盖·卡伦斯基(Sergei Kalenskii),马克·西伯特(Mark A.
10.1126 / science.abb7535

除了麦克威尔,麦卡锡和伯克哈特之外,以下研究人员还为此项目做出了贡献和LED研究:基龙凯尔文李的麻省理工学院; Ryan Looomis,Anthony Remijan,和Emmanuel Momjian国家无线电天文天文台; Christopher N. Benedictine College的Shingledecker;史蒂文B. Charnley和Martin A. NASA GODDARD的坎尼丁; Eric Herbst,Eric R. Willis,Ci Xue和Mark Siebert的弗吉尼亚大学;而且,Lebedev的Sergei Kalenskii身体研究所。该项目还获得了斯图加特大学,最大普朗克研究所和美国天主教大学的研究支持。

资金:Astrophysics / Harvard&Smithsonian,Massachusetts理工学院,国家射频天文学天文台,本笃会学院,美国国家航空航天局戈尔京大学航空公司吉尔吉尼亚大学的Physica


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