国际研究团队发现宇宙“恒星托儿所”中分子化学演化的关键一步 | {$randkws}热点解读 也是最接近恒星形成的大区域

这幅马赛克结合了欧空局赫歇尔天文台对金牛座分子云的几次观测。位于距离我们约450光年的金牛座，这座巨大的星际云群是无数恒星诞生的地方，也是最接近恒星形成的大区域。Credit: ESA/Herschel/NASA/JPL-Caltech; acknowledgement: R. Hurt (JPL-Caltech),CC BY-SA 3.0 IGO
（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Daniel Strain, University of Colorado at Boulder）：一个海外探究团队察觉了宇宙“恒星托儿所”中分子化学演化的核心一步。在太空中的心灵鸡汤，写进日记里这些巨大的冷气体和尘埃云中，数以万亿计的分子在数百万年的时间里回旋在一起。这些星际云的崩塌最后形成了年轻的恒星和行星。
像人体一样，恒星托儿所含有众多的有机分子，这些分子首要由碳原子和氢原子组成。该小组的网友春节档体验探究结局于2月6日发表在《自然天文学》杂志上，揭示了某些大型有机分子是如何在这些云中形成的。这是碳原子在垂死恒星的心脏中形成，然后变成行星的一若干，地球上乃至更远的生物的漫长化学旅程中的一小步。
“在这些冷分子云中，你正创造出第一个最后将形成恒星和行星的构造块，”大气与空间物理评测室（LASP）助理探究员、科罗拉多大学博尔德分校化学系助理教授乔迪·鲍曼（Jordy Bouwman）说。
在这项新的探究中，鲍曼和他的同仁透彻探究了一个恒星托儿所：金牛座分子云（TMC-1）。该区域位于金牛座，网友动画电影一览距离地球约440光年（超过2万亿英里）。这种化学繁琐的生态是天文学家称之为“增生的无星核”的一个例子。它的云已然着手坍塌，但科学家还没有探测到在它内部呈现的胚胎恒星。
该团队的察觉取决于一种看似简易的分子，叫做邻位苯炔。经由在地球上的评测和计算机模拟，探究人员察觉这种分子可以很轻松地与太空中的其他分子结合，形成一系列更大的有机分子。
换言之，小积木变成了大积木。性价比报道
鲍曼说，这些反应或许是一个通讯，表明恒星托儿所比科学家们觉得的有趣得多。
他说：“我们才方才着手真正知晓我们是如何从这些小的兴办块到更大的分子的。”。“我想我们会察觉，即使在恒星形成的早期阶段，这种化学反应也比我们想象的繁琐得多。”
命运的观察
鲍曼是一位宇宙化学家，他正探究一个将化学和天文学相结合的领域，以知晓在太空深处发生的剧烈化学反应。
他说，从表面上看，冷分子云似乎不像是化学促销的温床。正如它们的名字所暗示的那样，这些星系原始汤往往是寒冷的，通常在-263摄氏度（约-440华氏度）左右徘徊，仅比绝对零度高10度。大多数反应需要至少一点点热量才能开启。
但不管寒冷与否，繁琐的化学反应似乎正恒星托儿所发生。尤其是TMC-1，含有令人惊讶的浓度相对较大的有机分子，如富维纳伦和1-和2-乙炔基环戊二烯。化学家称它们为“五元环化合物”，由于它们各自含有一个五边形的碳原子环。
鲍曼说：“探究人员一直在TMC-1中测试这些分子，但它们的来源尚不清楚。”。
如今，他和他的同仁觉得他们找到了答案。
2021，探究人员使用西班牙的Yebes 40米射电望远镜在TMC-1的气体云中察觉了一个意想不到的分子：邻苯炔。鲍曼阐释说，这个由六个碳原子和四个氢组成的小分子是化学界外向型分子之一。它很轻松与许多其他分子相互作用，不需要众多的热量。
“反应没有障碍，”鲍曼说。“这意味着它有或许在寒冷的生态中驱动繁琐的化学反应。”
确认罪犯
以便弄清楚TMC-1中发生了什么样的繁琐化学反应，鲍曼和来自美国、德国、荷兰和瑞士的同仁们使用了一种叫做“光电子-光离子重合光谱”的技术。该团队运用一个叫做同步加速器光源的巨型设施形成的光来确认化学反应的产物。他们察觉，分子云的另一种普遍成分邻苯炔和甲基自由基很轻松结合形成更大、更繁琐的有机化合物。
鲍曼说：“我们得知我们找到了好东西。”。
然后，探究小组运用计算机模型来探索邻苯炔在太空深处数光年的恒星苗圃中的作用。结局很有期盼：这些模型形成的气体云含有与天文学家在TMC-1中用望远镜观察到的大致一样的有机分子混合物。
鲍曼说，换言之，正苯炔似乎是驱动这些恒星托儿所内发生的气相有机化学的首要候选者。
他补充说，以便充分知晓TMC-1中发生的所有反应，科学家们还有很多岗位要做。例如，他想探究太空中的有机分子是如何吸收氮原子的，氮原子是地球上生物DNA和氨基酸的核心成分。
鲍曼说：“我们的察觉或许会改变我们对形成新恒星和新行星的最初成分的看法。”。
这篇新论文的共同作者含有荷兰莱顿大学、美国本笃会学院、德国维尔茨堡大学和瑞士保罗·谢尔探究所的探究人员。