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被埋在猫爪星云中躺着从来见过的最大太空分子之一

2024-04-25 12:14阅读：

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被埋在猫爪星云中躺着从来见过的最大太空分子之一
By Robert Lea
published 2 hours ago
Galaxies
2-甲氧基乙醇分子可以揭示宇宙如何长成如此复杂的。
被埋在猫爪星云中躺着从来见过的最大太空分子之一

用恒星形成区域NGC6334I的射电望远镜观测首次在太空中发现了2-甲氧基乙醇。 (Image credit: Fried, et al)
科学家们在调查一个相对较近的猛烈恒星诞生区域时已经发现了一种迄今为止未知的空间分子，一个约5550光年远的宇宙的斑点。它是猫爪星云的部分也被称为NGC6334
。
该团队由麻省理工学院的研究生扎查理弗莱德领导，用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）检查了被称为NGC 6334I星云的一个部分。这揭示了一种被称为2-甲氧基乙醇的复杂分子的存在，这种分子以前从未在自然界中见过，尽管它的属性已经被在地球上的实验室里仿真。
发现分子2-甲氧基乙醇是惊人的。它含有13个原子，这听起来可能不多，但在太空中已经只发现了6个有超过这个数字的一个原子数的分子。该分子也代表迄今为止在太空中发现的最大、最复杂的“甲氧基”分子，指一种有一个甲基群与一个氧原子结合的化学物质。
弗里德说，“我们的团队试图了解在恒星和太阳系最终成形的空间区域中存在什么分子，这允许我们来一起拼凑一道与恒星和行星形成化学物质是如何演变的” 。
有趣的是同一团队还在另一个叫IRAS 16293-2422B的太空区域狩猎了2-甲氧基乙醇，四颗位于距离我们约359光年远的蛇夫座Rho恒星形成区中的新生原恒星的家园。这可能暗示恒星形成区中的化学成分更多样化。
ALMA知道在猫爪里寻找什么
弗里德及其同事没有不用任何基础深入调查NGC 6334I和IRAS 16293-2422B。他们已经有过用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列狩猎分子的一个很好的想法，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列是一个位于智利北部阿塔卡马沙漠的66台射电望远镜阵列。基本上它们收到了来自机器学习模型的提示它们寻找2-甲氧基乙醇的暗示。
然后，该小组测量并分析了地球上2-甲氧基乙醇的旋转光谱，弗里德将其描述为“随它们在太空中翻滚它们发出的独特的光模式”
麻省理工学院的研究人员补充道，“这些模式是分子的指纹或条形码，要在太空中探测新分子，我们首先必须有一个我们要寻找什么分子的想法，然后我们能在地球上的实验室中记录它的光谱，最后我们用望远镜在太空中寻找光谱”。
“条形码匹配了！”

被埋在猫爪星云中躺着从来见过的最大太空分子之一
由业余天文学家看到的猫爪星云。(Image credit: ESO/R. Gendler & R.M. Hannahoe)
弗里德说，“最终我们观察到了25条2-甲氧基乙醇的旋转线与观察到朝向NGC 6334I的分子信号排起队，从而造成一个该来源中的2-甲氧氧基乙醇的安全检测”。
这一成功的探测然后允许了该团队与结合NGC 6334I中的分子来推导该分子的物理参数，包括它存在的丰度和分子的激发温度。
弗里德补充道，“这也使从已知的星际前体来调查可能的化学形成途径成为可能”。
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诸如这样的发现允许科学家来更好地了解在恒星形成期间越来越复杂的分子如何浮现的，以及行星什么时候开始一起来围绕这些恒星。
弗里德总结道，“对大分子的持续观测以及随后的它们的丰度的推导允许我们来进步我们的大分子能形成以及它们可能被产生的特定反应多有效的，此外，因为我们在NGC 6334I中检测到了这种分子但在IRAS 16293-2422B中没有检测到，我们有了一个独特来探究这两个来源的不同物理条件如何正在影响能发生的化学的机会”。
该团队的研究于4月12日发表在 The Astrophysical Journal Letters杂志上
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