Метанол, в който всички водородни атоми са заменени с тежък водород - деутерий - е открит близо до протозвезда в съзвездието Персей. Това органично съединение е в по-голямо изобилие там, отколкото позволяват настоящите химични модели. Моделите изглежда пропускат процес, който образува органични вещества още преди появата на звезди и планети.
Днес въпросът откъде идват градивните елементи на живота е до голяма степен решен. Благодарение на многобройните открития през последните десетилетия, учените потвърдиха, че органичните молекули се срещат в космоса. Освен това, скорошни изследвания потвърждават, че могат да бъдат открити аминокиселини в астероиди, а протеините могат да се образуват изцяло сами. Уви, все още липсват някои части от пъзела, които са от решаващо значение за откриването на това как тези градивни елементи се сглобяват.
Метанолът (CH3OH), известен още като дървесен спирт, е органична молекула, която играе съществена роля във формирането на сложни органични молекули в космоса. Ново изследване от програмата ALMA COMPASS Large обаче е открило напълно деутериран метанол (известен още като "тежък метанол") (CD3OD) около протозвездата IRAS4A2. Изобилието на тази молекула около тази много млада звезда оспорва настоящите химични модели, които не могат да възпроизведат наблюдаваното количество.
Изследването е ръководено от Арно Белош () от Института за радиоастрономия "Макс Планк" (MPIfR). Към него се присъединяват изследователи от Института за извънземна физика "Макс Планк" (MPE), Института за изследвания в астрофизиката и планетите (IRAP), Института "Нилс Бор", Националната радиоастрономическа обсерватория (NRAO), Европейската южна обсерватория (ESO), Института за пионерски изследвания RIKEN и много други университети и институти. Резултатите са публикувани в текущия брой на Astronomy & Astrophysics.
Химичната структура на сложни органични молекули, открити в протопланетен диск. Кредит: ESO/L. Calçada/T. Müller (MPIA/HdA)
Учените вече са открили доказателства за други сложни молекули (като изопропанол) около много млади звездни системи. Експерименти показват, че те вероятно се образуват на повърхността на ледени прахови зърна в студени мъглявини, реагирайки бавно с въглерод, кислород, водород и други атоми, за да образуват все по-сложни молекули много преди да се образува нова звезда. След като протозвездата започне да свети и да затопля околностите си, тези съединения се отделят като газове.
В този момент само инструменти като Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), разположен в Чили, са в състояние да ги открият. Това последно проучване е едно от многото, проведени чрез програмата ALMA Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys (COMPASS), която разчита на ALMA, за да изследва 11 близки слънцеподобни протозвезди, за които е известно, че съдържат сложни органични молекули.
Една такава система е IRAS4A2, протозвезда, разположена на 1000 светлинни години разстояние в молекулярния облак на Персей. Тук учените недвусмислено откриват напълно деутериран метанол за първи път, форма на метанол, в която водородните атоми са заменени с деутерий (D или "тежък водород"). Това е и първият път, когато четирикратно деутерирана молекула е открита в междузвездното пространство.
"Деутерирането ни позволява да проследим химическата еволюция на молекулите по време на образуването на звезди и планети. Това ни помага да разберем тяхната химия и в крайна сметка как молекулярната сложност се пренася от междузвездните облаци към планетарните системи", обяснява Силвия Спецано (Silvia Spezzano), ръководител на изследователската група в MPE и съавтор на изследването.
Художествено изображение на водната снежна линия около младата звезда V883 Orionis, открита с помощта на Atacama Large Millimeter Array (ALMA) през 2016 г. Кредит: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF)/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Освен откриването на CD3OD, данните от ALMA позволяват на екипа да определи и химическото съдържание на различни варианти на метанол около протозвездата. Резултатите им показват, че вариантът CD3OD е около 100 пъти по-изобилен, отколкото предвиждат химичните модели. Това предполага, че неизвестен процес движи образуването на напълно деутериран метанол, нещо, което настоящите модели пропускат.
Екипът е открил и няколко спектрални линии, които все още не могат да идентифицират. Но предвид откриването на напълно деутериран метанол, те подозират, че те биха могли да произлизат от многократно деутерирани форми на метанол, като например монодеутериран метил деутериран алкохол (CH2DOD) и дидеутериометил деутероксид (CHD2OD). В момента екипът работи за осигуряване на лабораторните данни, необходими за потвърждаване на това.
"В Центъра за астрохимични изследвания към MPE провеждаме систематична лабораторна програма за изучаване на спектроскопията на деутерирани сложни органични молекули, включително CH2DOD и CHD2OD. Тези молекули ни позволяват да изучаваме изотопни замествания в различни функционални групи, които служат като химически "маркери" за проследяване на нарастването на молекулярната сложност", разказва Спецано.
Заедно с тази статия, ще бъдат публикувани още шест други изследвания от проекта COMPASS. Заедно те хвърлят светлина върху разнообразието от сложни органични молекули в космоса.
Справка: Laboratory rotational spectroscopy leads to the first interstellar detection of singly deuterated methyl mercaptan (CH2DSH); Hayley A. Bunn, Silvia Spezzano, Laurent H. Coudert, Jean-Claude Guillemin, Yuxin Lin, Christian P. Endres, Brant Billinghurst, Olivier Pirali, Jes Jørgensen, Valerio Lattanzi, Paola Caselli; https://arxiv.org/abs/2501.15944
Източник: Scientists Detect Rare Type of Wood Alcohol in Space; Matthew Williams, Universe Today
Още по темата
Космос
Някога на древния Марс може да е валял дъжд със съставка на захарта
Космос
Интересни новини от спътника на Сатурн Енцелад в търсенето на живот в космос
Космос
Нещо в облаците на Венера абсорбира удивително количество слънчева светлина
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Европа е обявена за родно място на прилепите
1000-годишен амулет, открит в Русия, съчетава християнски светец с Горгона Медуза
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие