天文学家发现在行星形成盘中发现的最大分子

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科学家报告说,在一颗婴儿恒星周围的尘埃和气体盘中发现的最大分子已被确定。

在这个旋转的云中,天文学家检测到二甲醚的特征,二甲醚是一种包含九个原子的分子。这种含氧分子可以作为糖和其他生物分子的构建块,这意味着我们可以将其视为益生元化合物。

由于恒星周围的圆盘名为IRS 48,将聚集在一起形成系外行星,因此该分子的发现可能对我们理解生命如何在宇宙中出现具有重要意义。

“从这些结果中,我们可以更多地了解我们星球上生命的起源,从而更好地了解其他行星系统中的生命潜力,”荷兰莱顿大学的天文学家Nashanty Brunken说。

“看到这些发现如何适应更大的图景,这是非常令人兴奋的。

二甲醚是最简单的醚,在太空中并不少见。事实上,它是在星际空间的恒星形成区域检测到的最丰富的分子之一。它由两个碳原子,六个氢原子和一个氧原子组成,化学式为CH3欧科3.

人们认为这些分子是在寒冷的恒星形成区域形成的,在恒星从其中厚厚的尘埃云中形成之前。科学家认为,简单的分子,如一氧化碳,会粘附在尘埃颗粒上并形成冰层,这些冰层经过反应形成更复杂的分子。

在天王座444光年远的恒星IRS 48周围的圆盘中被发现,是因为圆盘中有一个不对称的新月形特征,较大的尘埃颗粒集中,可能是由于该特征和恒星之间的另一个天体形成的。

众所周知,这个”尘埃陷阱”是一个尘埃颗粒可以聚集在一起形成越来越大的团块的区域,最终可能形成彗星,小行星,甚至行星。

沙尘阱的发现在2013年的一篇论文中进行了详细介绍。在去年发表的一篇论文中,天文学家透露,尘埃陷阱还富含含有复杂分子的冰。因此,Brunken和她的团队将智利强大的阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列(ALMA)转向恒星,看看他们能探测到什么。

当来自恒星的辐射到达尘埃陷阱时,它会导致冰升华。如果你使用足够强大的望远镜,你可以根据光谱检测其中分子的特征。

当不同的分子吸收并重新发射光时,它们可以在到达望远镜的光谱上产生黑暗(吸收)和明亮(发射)特征。

研究人员说,ALMA检测到的发射特征与二甲醚非常一致。此外,他们还初步检测了甲酸甲酯,甲酸甲酯是一种简单的酯,化学式为CH。3OCHO,也是有机分子的基石。

“最终在圆盘中检测到这些较大的分子真的很令人兴奋。有一段时间,我们认为可能无法观测到它们,”莱顿大学的天文学家爱丽丝布斯说。

“更令人兴奋的是,我们现在知道这些更大的复杂分子可用于为盘中形成的行星提供食物。这在以前是未知的,因为在大多数系统中,这些分子隐藏在冰中。

恒星形成区域中二甲醚的丰度,加上这一发现,表明该分子在原行星盘中也可能丰富。这也意味着有可能追踪这些分子的完整星际路径,从恒星苗圃到行星。

“我们非常高兴,我们现在可以开始跟踪这些复杂分子的整个旅程,从形成恒星的云层,到行星形成的圆盘,再到彗星,”莱顿天文台的天文学家Nienke van der Marel说。

“希望通过更多的观测,我们可以更接近于了解我们太阳系中益生元分子的起源。

该研究已发表在《天文学和天体物理学》上。

顶部图像的全部功劳:艺术家对IRS 48周围原行星盘中二甲醚的印象。(ESO/L. Calçada, ALMA [ESO/NAOJ/NRAO]/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.)

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