猫爪星云中埋藏着有史以来最大的太空分子之一

魏洋1

利用对恒星形成区域NGC6334I的射电望远镜观测，首次在太空中发现2-甲氧基乙醇。（图片来源：弗里德等人）

据美国太空网（Robert Lea）：科学家们在调查一个相对较近的恒星诞生区域时发现了一种迄今为止未知的空间分子，该区域距离约5550光年。它是猫爪星云的一部分，也被称为NGC6334。

该团队由麻省理工学院的研究生Zachary Fried领导，用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）检查了被称为NGC 6334I的星云部分。这揭示了一种被称为2-甲氧基乙醇的复杂分子的存在，这种分子以前从未在自然界中见过，尽管它的性质已经在地球上的实验室中进行了模拟。

2-甲氧基乙醇分子的发现意义非凡。它含有13个原子，这听起来可能不多，但在太空中只发现了6个原子数超过这一数字的分子。该分子也是迄今为止在太空中发现的最大、最复杂的“甲氧基”分子，指的是甲基原子与氧原子结合的化学物质。

弗里德说：“我们的团队试图了解恒星和太阳系最终形成的空间区域中存在哪些分子。”。“这使我们能够拼凑出恒星和行星形成过程中化学物质是如何演变的。”

有趣的是，同一团队还在另一个名为IRAS 16293-2422B的太空区域寻找2-甲氧基乙醇，该区域有四颗新生原恒星，位于距离我们约359光年的蛇夫座Rho恒星形成区。这可能暗示恒星形成区的化学成分更加多样。

ALMA知道在猫爪里找什么

弗里德及其同事没有在没有任何依据的情况下对NGC 6334I和IRAS 16293-2422B进行研究。他们已经对ALMA寻找的分子有了一个很好的想法，ALMA是一个位于智利北部阿塔卡马沙漠的66台射电望远镜阵列。基本上，他们收到了来自机器学习模型的提示，建议他们寻找2-甲氧基乙醇。

然后，该小组测量并分析了地球上2-甲氧基乙醇的旋转光谱，弗里德将其描述为“它们在太空中翻滚时发出的独特光模式”

“这些图案是分子的指纹或条形码，”麻省理工学院的研究人员补充道。“要在太空中探测新分子，我们首先必须知道我们想寻找什么分子，然后我们可以在地球上的实验室中记录其光谱，最后我们使用望远镜在太空中寻找光谱。

“条形码匹配！”



业余天文学家看到的猫爪星云。（图片来源：ESO/R.Gendler&R.M.Hannahoe）

弗里德说：“最终，我们观察到了25条2-甲氧基乙醇的旋转线，这些旋转线与观察到的NGC 6334I的分子信号一致，从而安全地检测到了该来源中的2-甲氧氧基乙醇。”。

这一成功的探测使该团队能够结合NGC 6334I推导出该分子的物理参数，包括其存在的丰度和分子的激发温度。

弗里德补充道：“这也使人们能够研究已知星际前体可能的化学形成途径。”。

这样的发现使科学家能够更好地了解恒星形成过程中越来越复杂的分子是如何出现的，以及行星何时开始围绕这些恒星聚集在一起。

弗里德总结道：“对大分子的持续观察以及随后对其丰度的推导，使我们能够进一步了解大分子形成的效率以及它们可能通过哪些特定反应产生。”。“此外，由于我们在NGC 6334I中检测到了这种分子，但在IRAS 16293-2422B中没有检测到，我们有了一个独特的机会来研究这两个来源的不同物理条件如何影响可能发生的化学反应。”

该团队的研究于4月12日发表在《天体物理杂志快报》上。