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天文学家在金牛座地区寻找碳链分子

发布:2018-05-15      点击:13

金牛座分子云的图像,距离地球约450光年。许多碳链分子已经被检测到像这样的乌云,但天文学家们已经寻求HC11N而没有成功。他们推测这条大链优先转变成碳环。

/使用绿色望远镜,天文学家在六个特征无线电波长转换中搜索金牛座地区的HC11N。 / em

银河系的星际介质包含星系总质量的5-10%(不包括其暗物质),主要由氢气组成。其他气体也有少量但重要的贡献,包括简单的含碳分子,如一氧化碳和二氧化碳,以及复杂的乙烯,苯,丙二醇,甲醇和其他醇以及氰化物。甚至有一些非常大的分子,如多环芳烃和含有五十个或更多碳原子的巴基球。像氰化物这样的一些物种的相对丰度与我们太阳系中彗星的相似,表明当地的碳化学并不是独一无二的。

天文学家认为复杂的星际分子可能是在尘埃颗粒上产生的,尽管一些分子可能在气相中产生。这些细小颗粒大约占星际物质质量的1%,主要由硅酸盐组成,为气体分子提供了与其他分子反应的表面。碳链分子特别令人感兴趣,因为它们被认为是星际介质中已知复杂化学物质的重要组分的起点。甚至怀疑碳链物质是形成多环芳烃的关键阶段。因此碳链分子化学提供了对大量星际化学子集的洞察。

一个研究得特别深入的碳链家族是氰基聚合物:形式为HCnN的线性分子,其中n = 3,5,7,9等。它们已经以高丰度观测到朝向老的恒星和寒冷的乌云。然而,最大的已知氰基聚合物HC11N存在争议。据报道,1982年在金牛座发现了一片乌云,但这种检测尚未得到证实。 CfA天文学家Ryan Loomis和Brett McGuire及其同事使用绿色望远镜在六个特征无线电波长转换中搜索金牛座地区的HC11N,其中包括首次报道的两个,但没有成功。

天文学家争辩说,以前的发现是一个错误,他们提供了对n = 11物种的其他奇怪缺失的解释。实验室实验已经表明,当碳链分子长于约9时,它们开始卷曲并优先转变成更稳定的碳环分子。星际介质中可能会发生类似的过程,虹吸掉HC11N形成环状物质。因此,未检测到HC11N显示了这种化学途径在产生环状分子中的重要性,尽管作者指出需要进一步的观察和实验室实验来确认模型。

参考文献:“未检测到朝向TMC-1的HC11N:约束大碳链分子的化学”,Ryan A. Loomis,Christopher N. Shingledecker,Glen Langston,Brett A. McGuire,Niklaus M. Dollhopf,Andrew M. Burkhardt,Joanna Corby,Shawn T. Booth,P. Brandon Carroll,Barry Turner和Anthony J. Remijan,MNRAS 463,4175,2016。

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心