Záhada vyriešená! Objav organických molekúl vysvetľuje vesmírnu infračervenú žiaru

NATIONAL HARBOR, MD - Vesmír je plný slabo žiariaceho infračerveného svetla a astronómovia sa už desaťročia pokúšajú prísť na to, prečo. Teraz však konečne určili zdroj tohto podivného kozmického žiarenia: emituje ho organická molekula nazývaná benzonitril, ktorá, zdá sa, preniká do všetkých častí známeho vesmíru. Vedci tu svoje zistenia predstavili na 231. stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti.



Benzonitril patrí do triedy molekúl známych ako polycyklické aromatické uhľovodíky (PAH). Aj keď to môže znieť ako klasifikácia molekúl, ktoré zapáchajú, výraz „aromatický“ v skutočnosti v tomto prípade nemá nič spoločné s vôňou. Tento termín je skôr používaný v organickej chémii na opis kruhového tvaru molekúl. Vedci objavili na Zemi stovky druhov molekúl PAH a astronómovia už dlho predpokladajú, že PAH môžu byť zodpovedné za záhadnú infračervenú žiaru vo vesmíre. Nikto však nikdy nenašiel konkrétny dôkaz, že existujú vo vesmíre - až doteraz.



S využitím nových údajov z Green Bank Telescope (GBT) v Západnej Virgínii astronómovia po prvýkrát objavili „presvedčivé rádiové odtlačky prstov blízkeho bratranca a chemického prekurzora PAH, molekuly benzonitrilu“, predstavitelia Národnej rádioastronómie Observatórium (NRAO) v Charlottesville vo Virgínii, uviedol vo vyhlásení . Výskumný tím, ktorý urobil tento objav, viedol astrochemik NRAO Brett McGuire. [8 záhadných astronomických záhad]

Aj keď sa vedci domnievajú, že za záhadné infračervené žiarenie je zodpovedný benzonitril, objavili ho pomocou teleskopu, ktorý meria rádiové vlny, ktoré tvoria inú časť elektromagnetického spektra. McGuire a jeho tím používali GBT-rádioteleskop s obrovskou misou s dĺžkou 328 stôp (100 metrov)-na sledovanie rádiového spektra pochádzajúceho z Molekulárneho oblaku Taurus, hmloviny vytvárajúcej hviezdy, ktorá sa nachádza asi 430 svetelných rokov od Zem, keď vo svojich dátach videli výpovedné hroty naznačujúce prítomnosť benzonitrilu.



'Tieto nové rádiové pozorovania nám poskytli viac poznatkov, ako môžu poskytnúť infračervené pozorovania,' uviedol McGuire vo vyhlásení. 'Aj keď sme ešte priamo nepozorovali polycyklické aromatické uhľovodíky, celkom dobre rozumieme ich chémii.' Teraz môžeme sledovať chemické strúhanky od jednoduchých molekúl, ako je benzonitril, až po tieto väčšie PAU. “

Green Bank Telescope detegoval aromatickú molekulu benzonitril v molekulárnom oblaku Taurus 1 (TMC-1).

Green Bank Telescope detegoval aromatickú molekulu benzonitril v molekulárnom oblaku Taurus 1 (TMC-1).(Obrazový kredit: B. McGuire/B. Saxton/NRAO/AUI/NSF)



PAU sú na Zemi bohaté a nachádzajú sa v potravinách, liekoch, cigaretovom dyme a niektorých látkach znečisťujúcich ovzdušie. Je to však vôbec prvýkrát, čo niekto vidí takúto molekulu vo vesmíre pomocou rádioastronómie. Napriek tomu, že PAH sú veľké molekuly, z kozmického hľadiska sú to len malé zrnká prachu. „Jedinečná štruktúra Benzonitrilu vedcom umožnila odhaliť ich výrazný rádiový podpis, ktorý je„ zlatým štandardom “pri potvrdzovaní prítomnosti molekúl vo vesmíre,“ uviedli predstavitelia NRAO.

Aj keď si vedci mysleli, že molekuly PAH sa vytvoria okolo horúcich vyvinutých hviezd, benzonitril bol detegovaný v studenom molekulárnom oblaku. Vedci zistili, že benzonitril bol štyrikrát častejšie ako množstvo, ktoré vypočítali pomocou chemických modelov.

'Nesúlad medzi pozorovaniami a modelom ukazuje, že napriek nízkemu pozorovanému množstvu benzonitrilu je jeho detekcia naďalej dôležitá pri obmedzovaní chemických modelov,' hovorí Christine Joblin, molekulárna astrofyzička na univerzite v Toulouse vo Francúzsku, a José Cernicharo z Institute of Materials Science of Madrid, napísal v perspektívnom diele sprevádzajúcom nový výskumný dokument popisujúci zistenia.



Papier aj sprievodné perspektívy boli publikované dnes (12. januára) v časopise Science .

E -mail Hanneke Weitering na hweitering@demokratija.eu alebo ju nasledujte @hannekescience . Nasleduj nás @Spacedotcom , Facebook a Google+ . Pôvodný článok na demokratija.eu .