|
Исследователи обнаружили новую молекулу в космосе
|
|
|
|
Новое исследование, проведенное группой профессора Массачусетского технологического института Бретта Макгуайра, выявило присутствие ранее неизвестной молекулы в космосе. Опубликованная в открытом доступе статья команды "Вращательный спектр и первое межзвездное обнаружение 2-метоксиэтанола с помощью наблюдений NGC 6334I с помощью ALMA" была опубликована в выпуске Astrophysical Journal Letters от 12 апреля. Закари Т.П. Фрид, аспирант группы McGuire и ведущий автор публикации, работал над составлением головоломки, состоящей из кусочков, собранных со всего мира, от Массачусетского технологического института до Франции, Флориды, Вирджинии и Копенгагена, чтобы сделать это захватывающее открытие. "Наша группа пытается понять, какие молекулы присутствуют в областях космоса, где в конечном итоге сформируются звезды и солнечные системы", - объясняет Фрид. "Это позволяет нам понять, как развивается химия наряду с процессом образования звезд и планет. Мы делаем это, изучая спектры вращения молекул, уникальные световые волны, которые они испускают, перемещаясь из конца в конец в пространстве.
|
|
|
|
"Эти узоры являются отпечатками пальцев (штрих-кодами) молекул. Чтобы обнаружить новые молекулы в космосе, мы сначала должны иметь представление о том, какую молекулу мы хотим найти, затем мы можем записать ее спектр в лаборатории здесь, на Земле, и, наконец, мы будем искать этот спектр в космосе с помощью телескопов". Недавно группа McGuire начала использовать машинное обучение, чтобы предложить подходящие молекулы-мишени для поиска. В 2023 году одна из моделей машинного обучения предложила исследователям использовать молекулу, известную как 2-метоксиэтанол. "В космосе существует множество "метокси" молекул, таких как диметиловый эфир, метоксиметанол, этилметиловый эфир и метилформиат, но 2-метоксиэтанол является самой крупной и сложной из когда-либо виденных", - говорит Фрид. Чтобы обнаружить эту молекулу с помощью наблюдений с помощью радиотелескопа, группе сначала необходимо было измерить и проанализировать спектр ее вращения на Земле. Исследователи объединили эксперименты, проведенные в Университете Лилля (Лилль, Франция), Новом колледже Флориды (Сарасота, Флорида) и лаборатории Макгуайра в Массачусетском Технологическом институте, чтобы измерить этот спектр в широкополосной области частот, варьирующейся от микроволнового диапазона до субмиллиметровых волн (приблизительно от 8 до 500 гигагерц).
|
|
|
Данные, полученные в результате этих измерений, позволили провести поиск молекулы с помощью большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama (ALMA), направленной на две отдельные области звездообразования: NGC 6334I и IRAS 16293-2422B. Члены группы Макгуайра проанализировали эти наблюдения с помощью телескопа совместно с исследователями из Национальной радиоастрономической обсерватории (Шарлотсвилл, Вирджиния) и Копенгагенского университета, Дания. "В конечном счете, мы наблюдали 25 вращающихся линий 2-метоксиэтанола, которые совпадали с молекулярным сигналом, наблюдаемым в направлении NGC 6334I (штрих-код совпадал), что привело к надежному обнаружению 2-метоксиэтанола в этом источнике", - говорит Фрид. "Это позволило нам затем определить физические параметры молекулы, относящейся к NGC 6334I, такие как ее содержание и температура возбуждения. Это также позволило исследовать возможные пути химического образования из известных межзвездных предшественников".
|
|
|
|
Молекулярные открытия, подобные этому, помогают исследователям лучше понять развитие молекулярной сложности в космосе в процессе звездообразования. 2-метоксиэтанол, который содержит 13 атомов, довольно велик по межзвездным стандартам — по состоянию на 2021 год за пределами Солнечной системы было обнаружено только шесть видов, размер которых превышает 13 атомов, многие из них были обнаружены группой Макгуайра, и все они существовали в виде кольцевых структур. "Постоянные наблюдения за крупными молекулами и последующие выводы об их содержании позволяют нам расширить наши знания о том, насколько эффективно могут образовываться крупные молекулы и в результате каких специфических реакций они могут образовываться", - говорит Фрид. "Кроме того, поскольку мы обнаружили эту молекулу в NGC 6334I, но не в IRAS 16293-2422B, нам представилась уникальная возможность изучить, как различные физические условия этих двух источников могут влиять на химический состав, который может происходить".
|
|
|
|
Источник
|
