Cu un telescop de 30 de metri de IRAM în spaniolă Sierra Nevada, au învățat coamă doi cai în spectrul radio. Nu, nu o să imaginii Horsehead; ei erau interesați în spectrul - au fost citite lumina este împărțit în lungimi de undă sale componente, dezvăluind compoziția chimică a nebuloasei. Pe ecran, aceste date arata ca exploziile de monitor cardiac; fiecare vârf indică faptul că o anumită moleculă nebuloasa emisă lumina de o anumită lungime de undă.
Fiecare moleculă din univers formează semnătura sa caracteristică bazată pe poziția protoni, neutroni și electronii în aceasta. Cele mai multe date semnătură Horsehead explicate ușor chimice convenționale: monoxid de carbon, formaldehida, carbon neutru. Dar nu a fost, de asemenea, o mică linie necunoscută în 89.957 GHz. A fost un mister - o moleculă, este necunoscută științei.
Imediat după primirea acestor informații, Evelyn Rueff Observatorului din Paris și celelalte chimisti din echipa ei a început să se teoretiza pe molecula, care ar putea crea semnalul. Ei au ajuns la concluzia că un tip necunoscut trebuie sa fie moleculă liniară - un compus în care atomii sunt aranjate într-o catenă liniară. Și numai un anumit tip de molecule lineare ar putea produce o amprentă spectrală, văzută de chimiști. După ce a lucrat pentru o listă a acestor molecule, au dat peste un C3H +, propinilidinium. Acest ion molecular nu au mai văzut înainte. De fapt, el nu ar fi fost acolo. Și dacă ar exista, ar fi extrem de instabilă. Pe Pământ, ar fi aproape instantaneu reacționat cu altceva, și ar obține forma obișnuită. Dar, în spațiu, în cazul în care presiunea scăzută, iar moleculele sunt rareori se confruntă cu ceva cu care poate forma o legătură, C3H + poate exista bine.
La început, unii sceptici au contestat această concluzie - în cazul în care C3H + nu a mai fost văzut înainte, în cazul în care ei cred că acest lucru este molecula? Hotarator a venit anul trecut, când oamenii de știință de la Universitatea din Köln, în Germania, a decis să creeze o scurtă perioadă de timp C3H + în laborator. Ei nu numai că a demonstrat că molecula există, de asemenea, au permis oamenilor de stiinta pentru a măsura spectrul său - și el a fost același care a fost în capul calului. „A fost frumos pentru a găsi o moleculă, a cărei existență nu am fi crezut - spune Rueff. - Când se poate ajunge la această concluzie prin logică, ești un detectiv ".
Cu o moleculă ciudat determinată, dar există încă multe astfel. Nebuloasa Cap de Cal nu este o excepție. Aproape peste tot în univers, pe care astronomii uite - cu excepția cazului, desigur, uita-te cu atenție - văd liniile spectrale vagi. Compușii cu care noi, oamenii, sunt familiare și care creează o mare varietate de materiale pe aceasta planeta, doar o parte din natura creata. În cele din urmă, după decenii de dezvoltare a modelelor teoretice și a tehnicilor de simulare pe calculator, precum și experimente de laborator privind reproducerea de noi molecule astrohimiki începe să dea nume de multe astfel de linii nedeterminate.
spațiu gol
În anii următori, astronomii au descoperit mai mult de 200 de tipuri de molecule care plutesc în spațiu. Mulți au fost foarte diferite de cele pe care le-am văzut pe planeta noastră. „De obicei, vom face chimie pe baza condițiilor pe care le avem pe Pământ - spune Ryan Fortenberry, astrohimik Universitatea Southern Georgia. - Când ne îndepărtăm de această paradigmă, substanțele chimice pot fi create fără restricții. Dacă ne imaginăm o moleculă, indiferent cât de ciudat, există o anumită probabilitate că, după nu știu câta oară, undeva în partea din spate a unui spațiu imens va apărea. "
Spațiu - în sensul literal al celuilalt miercuri. Temperaturile pot fi mult, mult mai mare decât în lume (de exemplu, într-o atmosferă de stele), și mult, mult mai mici (în spațiul interstelar relativ gol). In mod similar, presiunea (ridicată sau scăzută) diferite de pământ. Prin urmare, molecule care pot fi formate în spațiu, planeta noastră ar putea să nu apară deloc vreodată - și în cazul în care apar, ele vor fi foarte activi. „Molecula poate hangout de ani de zile în spațiul interstelar, înainte de întâlnirea cu o altă moleculă - Timothy Lee spune astrofizică Ames Research Center de la NASA. - S-ar putea fi o regiune fără radiații, așa că, dacă molecula nu este stabilă, ea va dura mult timp ".
Aceste molecule cosmice după identificare ne-ar putea învăța. Unele dintre ele ar putea fi utilă în cazul în care oamenii de știință pot re-crea lor în laborator și să învețe cum să folosească proprietățile lor. Alte molecule pot ajuta explica originea compușilor organici, care au dat naștere la viață pe Pământ. Toate acestea se pot extinde, de asemenea, limitele cunoștințelor noastre că toate chimice posibile în universul nostru.
Telescoapele care va schimba totul
În căutare de comunicare
Pentru a identifica molecule care corespund acestor linii, oamenii de știință pot merge două moduri. Așa cum este cazul cu C3H +, astrohimiki poate începe cu teoria divinație folosind spectrul pentru a încerca să ghicească care molecula poate fi ascuns dedesubt. Metode de chimie cuantică ab initio (ab initio latină „de la început“) permite cercetătorilor să înceapă cu o cârpă curată mecanica cuantică - teoria care descrie comportamentul particulelor subatomice - pentru a calcula proprietățile moleculelor bazate pe mișcarea de protoni, neutroni și electroni din atomii care constituie ei. Pe un supercalculator poate rula molecule de modelare repetitive, fiecare doar puțin adaptare structura și dispunerea particulelor sale sale si uita-te la rezultatele pentru a determina geometria optimă a componentelor. „Cu chimie cuantică, noi nu sunt limitate în ceea ce putem sintetiza, - spune Fortenberry. - Ne sunt limitate de dimensiunea moleculelor. Avem nevoie de mai multă putere de calcul pentru a efectua calcule. "
Lumea de noi molecule
Multe dintre moleculele care se ascund în stele și nebuloase, la extrem al țării. Solicitarea cum arata sau ce va fi atingere, este inutil, pentru că, chiar dacă îi luați în mână, ei vor reacționa imediat. Dacă ar fi în continuare în măsură să stabilească un contact cu ei, ei vor fi aproape sigur toxice și cancerigene. In mod ironic, oamenii de știință au o idee de modul în care alte persoane vor mirosi molecule: multe dintre ele aparțin clasei de compuși aromatici, derivați de benzen, sunt împărțite inițial numele cu un miros puternic.
Moleculele Space ne pot ajuta să răspundă la una dintre problemele cele mai fundamentale ale universului: cum a început viața? Oamenii de știință nu știu de unde originalul având aminoacidul, blocurile de construcție ale vieții de pe Pământ sau în spațiu (și apoi au fost aduse pe planeta noastră de comete și meteoriți). Răspunsul la această întrebare poate, de asemenea, spune în cazul în care o mulțime de aminoacizi în univers, și dacă acestea ar putea, teoretic, semăna viața într-o multitudine de alte exoplanete. Astrohimiki au observat semne ale prezenței aminoacizilor în spațiu, precum și conectarea de molecule care stau la baza ei.
În cele din urmă, și, probabil, unele specii rare pot fi de ajutor în cazul în care acestea ar putea fi create în cantități suficiente și să fie capabil să mențină un mediu controlat. „Great Expectations astrochimie - găsi molecule care vor avea proprietăți complet noi, și pe care le putem folosi pentru a rezolva problemele pământului“, spune Fortenberry.
Cu toate acestea, încă astrohimiki bălăci în moleculele de apă de mică adâncime mare mare acolo, în spațiu. Descoperirile lor ne reamintesc că propriul nostru colț al spațiului este relativ mic - poate fi neglijabil, nu este doar exemplu orientativ al posibilităților. Poate că acele molecule pe care le avem pe Pământ sunt cu adevărat exotice și C3H +, fullerene, și alte molecule încă necunoscute ca - materialul universal obișnuit.
În spațiu, există molecule care pot exista pe Pământ Ilia Khel