_ Cercetătorii detectează o nouă moleculă în spațiu

Noile cercetări ale grupului profesorului MIT Brett McGuire au dezvăluit prezența în spațiu a unei molecule necunoscute anterior. Lucrarea cu acces deschis a echipei, „Rotational Spectrum and First Interstellar Detection of 2-Methoxyethanol Using ALMA Observations of NGC 6334I”, a fost publicată în numărul din 12 aprilie a The Astrophysical Journal Letters.

Zachary T.P. Fried, un student absolvent în grupul McGuire și autorul principal al publicației, a lucrat pentru a asambla un puzzle format din piese colectate de pe tot globul, extinzându-se dincolo de MIT până în Franța, Florida, Virginia și Copenhaga, pentru a realiza această descoperire interesantă.

„Grupul nostru încearcă să înțeleagă ce molecule sunt prezente în regiunile spațiului unde stelele și sistemele solare vor lua în cele din urmă formă”, explică Fried. „Acest lucru ne permite să punem laolaltă modul în care chimia evoluează alături de procesul de formare a stelelor și a planetelor. Facem acest lucru analizând spectrele de rotație ale moleculelor, modelele unice de lumină pe care le emit pe măsură ce se răsturnează capul peste cap în spațiu.

„Aceste modele sunt amprente (coduri de bare) pentru molecule. Pentru a detecta noi molecule în spațiu, trebuie să avem mai întâi o idee despre ce moleculă vrem să căutăm, apoi putem să-i înregistrăm spectrul în laboratorul de aici, pe Pământ, iar apoi căutăm acel spectru în spațiu folosind telescoape."

Grupul McGuire a început recent să utilizeze învățarea automată pentru a sugera molecule țintă bune de căutat. În 2023, unul dintre aceste modele de învățare automată a sugerat că cercetătorii vizează o moleculă cunoscută sub numele de 2-metoxietanol.

„Există o serie de molecule „metoxi” în spațiu, cum ar fi dimetil eter, metoximetanol, etil metil eter și formiat de metil, dar 2-metoxietanol ar fi cel mai mare și cel mai complex văzut vreodată”, spune Fried.

Pentru a detecta această moleculă folosind observațiile radiotelescopului, grupul a trebuit mai întâi să măsoare și să analizeze spectrul său de rotație pe Pământ. , Florida), și laboratorul McGuire de la MIT pentru a măsura acest spectru pe o regiune de bandă largă de frecvențe variind de la microunde la regimuri de unde submilimetrice (aproximativ 8 până la 500 gigaherți).

Datele culese din acestea măsurătorile au permis o căutare a moleculei folosind observații Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) către două regiuni separate de formare a stelelor: NGC 6334I și IRAS 16293-2422B. Membrii grupului McGuire au analizat aceste observații la telescop împreună cu cercetătorii de la Observatorul Național de Radioastronomie (Charlottesville, Virginia) și de la Universitatea din Copenhaga, Danemarca.

„În cele din urmă, am observat 25 de linii de rotație de 2-metoxietanol care aliniat cu semnalul molecular observat către NGC 6334I (codul de bare se potrivește), rezultând astfel o detectare sigură a 2-metoxietanolului în această sursă”, spune Fried. „Acest lucru ne-a permis să derivăm apoi parametrii fizici ai moleculei către NGC 6334I, cum ar fi abundența și temperatura de excitație. De asemenea, a permis o investigare a posibilelor căi de formare chimică de la precursorii interstelari cunoscuți.”

Descoperiri moleculare. ca acesta îi ajută pe cercetători să înțeleagă mai bine dezvoltarea complexității moleculare în spațiu în timpul procesului de formare a stelelor. 2-metoxietanolul, care conține 13 atomi, este destul de mare pentru standardele interstelare – din 2021, doar șase specii mai mari de 13 atomi au fost detectate în afara sistemului solar, multe de către grupul lui McGuire, și toate existente ca structuri inelare.

„Observațiile continue ale moleculelor mari și derivatele ulterioare ale abundenței lor ne permit să avansăm cunoștințele noastre despre cât de eficient se pot forma moleculele mari și prin ce reacții specifice pot fi produse”, spune Fried.

„În plus, deoarece am detectat această moleculă în NGC 6334I, dar nu în IRAS 16293-2422B, ni s-a oferit o oportunitate unică de a analiza modul în care condițiile fizice diferite ale acestor două surse pot afecta chimia care se poate întâmpla."

Această poveste este republicată prin amabilitatea MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site popular care acoperă știri despre cercetare, inovare și predare MIT.

(Fluierul)