تم اكتشاف جزيء عضوي جديد في الفضاء بين النجوم في مجرتنا

المنطقة الجزيئية المركزية. (NASA / CXC / UMass / D. Wang et al. ؛ NRF / SARAO / MeerKAT)

بالقرب من مركز درب التبانة ، في سحابة شاسعة في الفضاء بين النجوم ، حدد علماء الفلك جزيءًا عضويًا لم يتم اكتشافه من قبل في الوسط بين النجوم. يطلق عليه propargylimine ، ويمكن أن يلعب دورًا رئيسيًا في تكوين الأحماض الأمينية الحيوية لظهور الحياة.

تكمن خصوصية هذا النوع الكيميائي في الرابطة المزدوجة بين الكربون والنيتروجين ، مما يمنحه تفاعلًا عاليًا ، أوضح عالم الكيمياء الفلكية لوكا بيزوتشي من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في ألمانيا.

مع هذه الرابطة المزدوجة ، تصبح مكونًا أساسيًا للسلاسل الكيميائية التي تؤدي من أبسط الجزيئات وأكثرها وفرة في الفضاء التي تحتوي على الكربون والنيتروجين - على سبيل المثال الفورمالديهايد (H2CO) والأمونيا (NH3) ، على التوالي - إلى الأمينية الأكثر تعقيدًا الأحماض ، اللبنات الأساسية لبيولوجيا الأرض.

المنطقة التي تم العثور فيها على الجزيء عبارة عن نظام من الغيوم الغنية بالغاز الجزيئي. يطلق عليها المنطقة الجزيئية المركزية ، وهي منطقة ذات أهمية شديدة لعلماء الكيمياء الفلكية. انه مستودع كبير من الجزيئات العضوية المعقدة الفيزيائية الفلكية ، مثل فورمات الإيثيل و ايزو بروبيل السيانيد وأكسيد البروبيلين.

تُعرف هذه بجزيئات البريبايوتك ، لأنها تلعب دورًا في عمليات البريبايوتك التي تخلق اللبنات الأساسية للحياة ، مثل الأحماض الأمينية ، والحمض النووي الريبي ، والحمض النووي.

كما لاحظ بيزوتشي ، يمكن أن يكون البروبارجيليمين أيضًا مهمًا جدًا لهذه العمليات - تلعب الجزيئات ذات الرابطة المزدوجة بين الكربون والنيتروجين دورًا مهمًا في عملية كيميائية تسمى تخليق نقالة ، تستخدم لإنشاء الأحماض الأمينية في إعدادات المختبر.

بالإضافة إلى ذلك ، propargylimine هو تشبه هيكليًا عددًا من الجزيئات العضوية التي تم تحديدها بالفعل في الفضاء. لذلك ، قرر Bizzocchi وفريقه البحث عنه. لكن أولاً ، كانوا بحاجة إلى معرفة ما الذي يبحثون عنه - وهذا يعني دراسة طيف البروبارجيليمين في المختبر.

كما ترى ، عندما يمر الضوء عبر سحابة جزيئية ، تمتص الجزيئات الموجودة في تلك السحابة وتعيد إصدار الإشعاع الكهرومغناطيسي بأطوال موجية محددة ، مما يؤدي إلى ما نسميه خطوط الامتصاص والانبعاث على الطيف الكهرومغناطيسي.

كل جزيء له تكوينه الخاص لهذه الخطوط ، مثل بصمة كيميائية ، لكن عليك أن تعرف كيف تبدو بصمة الإصبع هذه من أجل التعرف عليها.

'عندما يدور الجزيء في الوسط النجمي فإنه يصدر فوتونات بترددات دقيقة للغاية' أوضح Bizzocchi . تسمح لنا هذه المعلومات ، عند دمجها مع البيانات من التلسكوبات الراديوية ، بمعرفة ما إذا كان الجزيء موجودًا في السحب الجزيئية ، ومواقع تكون النجوم والكواكب.

لذلك ، سجل الفريق أطياف الدوران لاثنين من أيزومرين ، أو تكوينات ذرية ، لبروبارجيليمين في المختبر ، مضيفًا ما يصل إلى حوالي 1000 انتقال دوراني. سمح ذلك للفريق بتجميع ملف طيفي دقيق للغاية للبروبارجيليمين ، وهو ما يفسر التشوه الذي يتعرض له الجزيء في الفضاء.

كانت الخطوة التالية هي مقارنة هذه النتائج مع الملاحظات الطيفية. تم أخذ هذه الملاحظات باستخدام تلسكوب 30 مترا في سييرا نيفادا بإسبانيا ، وركزت على سحابة في المنطقة الجزيئية المركزية تسمى G + 0.693-0.027.

وبالتأكيد ...

كان جزيءنا موجودًا بالفعل ، قال عالم الفيزياء الفلكية فيكتور م. ريفيلا من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية في إيطاليا.

كانت تضع في بياناتنا عن السحابة الجزيئية G + 0.693-0.027 ، لكننا لم نتمكن من التعرف عليها دون معرفة التحليل الطيفي الدقيق ، وهذا هو الوصف الكامل لنمط تردد انبعاثها. بمجرد أن حصلنا عليه ، بفضل القياسات في المختبر ، أدركنا أن البروبارجيليمين كان بلا شك هناك ، في انتظار شخص ما للتعرف عليه.

من يدري ماذا قد يكون هناك أيضًا ، في انتظار منا اكتشاف كيفية رؤيته؟

تم قبول البحث في علم الفلك والفيزياء الفلكية ، ومتاح في arXiv .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.