Αναζήτηση αυτού του ιστολογίου

Δευτέρα, 29 Σεπτεμβρίου 2014

Τα διαστρικά μόρια διακλαδώνονται: Ανίχνευση ισοπροπύλιο κυανιδίου με το ALMA




Credit: MPIfR/A. Weiss (background image), University of Cologne/M. Koerber (molecular models), MPIfR/A. Belloche (montage)
Η εικόνα δείχνει τη σκόνη και τα μόρια στην κεντρική περιοχή του γαλαξία μας. Η εικόνα φόντου δείχνει την εκπομπή σκόνης σε συνδυασμό των στοιχείων που λαμβάνονται με το τηλεσκόπιο APEX και το διαστημικό παρατηρητήριο Planck σε μήκος κύματος περίπου 860 μικρόμετρα. Το οργανικό μόριο ισο-προπυλο κυανίδιο με μια διακλαδισμένη ραχοκοκαλιά άνθρακα (i-C3H7CN, αριστερά) καθώς επίσης και μια ευθεία αλυσίδα του ισομερούς κυανιούχου κανονικό-προπυλο (n-C3H7CN, δεξιά) και τα δύο ανιχνεύθηκαν με το Ατακάμα Μεγάλης Σειράς / Χιλιοστού Συστοιχίας το αστέρι που σχηματίζεται την περιοχή Sgr B2, περίπου 300 έτη φωτός μακριά από το γαλαξιακό κέντρο Sgr Α *.




Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max Planck Ραδιο-Αστρονομίας, το Πανεπιστήμιο Cornell, και το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας έχουν για πρώτη φορά εντοπίσει ένα μόριο άνθρακα-που έχει "διακλαδισμένη" δομή από το διαστρικό διάστημα.
Το κυανιούχου μόριο, ισο-προπυλο (i-C3H7CN), ανακαλύφθηκε σε ένα γιγάντιο νέφος αερίου που ονομάζεται Τοξότης B2, μια περιοχή του συνεχιζόμενου σχηματισμού αστέρων κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας, που είναι ένα καυτό-σημείο για τους αστρονόμους "κυνηγών" μορίων.
Η διακλαδισμένη δομή των ατόμων του άνθρακα μέσα στο μόριο κυανιούχου ισο-προπύλιου, είναι σε αντίθεση με τον σκελετικό άνθρακα, με ευθεία αλυσίδα και άλλα μόρια που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα, συμπεριλαμβανομένης της αδελφής του μορίου κανονικού-προπύλιου κυανιούχου.
Η ανακάλυψη του ισο-προπυλιου κυανιούχου, ανοίγει νέους ορίζοντες στην πολυπλοκότητα των μορίων που βρέθηκαν σε περιοχές σχηματισμού αστέρων, και αποτελεί καλό οιωνό για την παρουσία των αμινοξέων, για τις οποίες αυτή η διακλαδισμένη δομή είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο τεύχος του Science αυτής της εβδομάδας.


Η αναζήτηση για μόρια στο διαστρικό διάστημα ξεκίνησε στη δεκαετία του 1960, και έχουν ανακαλυφθεί περίπου 180 διαφορετικά μοριακά είδη μέχρι σήμερα.
Κάθε τύπος μορίου, εκπέμπει φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, στο δικό του χαρακτηριστικό μοτίβο, ή φάσμα, που ενεργεί σαν ένα δακτυλικό αποτύπωμα που του επιτρέπει να ανιχνεύεται στο διάστημα, χρησιμοποιώντας ραδιοτηλεσκόπια.




Credit: Y. Beletsky (LCO)/ESO
Η κεντρική περιοχή του Γαλαξία μας πάνω από τις κεραίες του παρατηρητηρίου ALMA. Η κατεύθυνση προς το γαλαξιακό κέντρο είναι στα μισά μεταξύ του Αντάρη, το πιο λαμπρό αστέρι ορατό στην εικόνα και την άκρη μιας κεραίας του ALMA στο προσκήνιο (δεύτερο από δεξιά).




Η ομάδα χρησιμοποίησε το Ατακαμα, Μεγάλη Σειρά / Χιλιοστού Περιοχής (ALMA), στη Χιλή, για να εξετάσει τη μοριακή περιεκτικότητα του σχηματισμού άστρων στην περιοχή του Τοξότη Β2 (Sgr B2). 
Αυτή η περιοχή βρίσκεται κοντά στο γαλαξιακό κέντρο, σε απόσταση περίπου 27.000 ετών φωτός από τον Ήλιο, και είναι μοναδικά πλούσια σε εκπομπές από το συγκρότημα διαστρικών οργανικών μορίων. 
«Χάρη στις νέες δυνατότητες που προσφέρει το ALMA, ήμασταν σε θέση να εκτελέσουμε μια πλήρη φασματική έρευνα προς το Sgr B2 σε μήκη κύματος μεταξύ 2,7 και 3,6 mm, με ευαισθησία και χωρική ανάλυση δέκα φορές μεγαλύτερη από την προηγούμενη έρευνα μας,» εξηγεί ο Belloche. 
"Αλλά αυτό χρειάστηκε μόνο το ένα το ένα δέκατο του χρόνου." 
Η ομάδα χρησιμοποίησε αυτή τη φασματική έρευνα για να ψάξει συστηματικά για τα δακτυλικά αποτυπώματα των νέων διαστρικών μορίων. 
"Χρησιμοποιώντας προβλέψεις από τη βάση δεδομένων της Κολωνίας, Μοριακής Φασματοσκοπίας,
μπορούσαμε να διακρίνουμε τα χαρακτηριστικά των εκπομπών από τις δύο ποικιλίες προπύλιου κυανιούχου," λέει ο Müller. 
Όπως πολλά, ως 50 επιμέρους χαρακτηριστικά για ι-προπύλιο κυανιούχου και ακόμα 120 για το n-προπυλίων κυανιούχων ενώσεων που προσδιορίζεται σαφώς στο φάσμα του ALMA του Sgr B2. 
Τα δύο μόρια, το καθένα αποτελούμενο από 12 άτομα, είναι επίσης κοινός τα μεγαλύτερα μόρια που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα σε κάθε περιοχή σχηματισμού άστρων.


"Τα αμινοξέα εντοπίζονται στους μετεωρίτες που έχουν σύνθεση που υποδηλώνει ότι προέρχονται από το διαστρικό μέσο", προσθέτει ο Belloche.
"Παρά το γεγονός ότι δεν έχουν βρεθεί διαστρικά αμινοξέα ακόμη, η διαστρική χημεία μπορεί να είναι υπεύθυνη για την παραγωγή τους σε ένα ευρύ φάσμα σημαντικών πολύπλοκων μορίων που βρίσκουν τελικά το δρόμο τους προς τις πλανητικές επιφάνειες."



Πολύπλοκο οργανικό μόριο στο διαστρικό χώρο





Αστρονόμοι εντόπισαν στο διάστημα με τη βοήθεια της διάταξης τηλεσκοπίων ALMA ένα ασυνήθιστο μόριο με βάση τον άνθρακα, ανακάλυψη που σχετίζεται με το ερώτημα της προέλευσης της ζωής στο Σύμπαν, αφού η ανάπτυξή της βασίζεται στην ύπαρξη μορίων ανάλογης πολυπλοκότητας όπως και αυτό.
Πρόκειται για το ισοπρόπυλο κυάνιο (i-C2H3CN), ένα συγγενή άλλων οργανικών μορίων των οποίων η παρουσία είναι γνωστή στο Σύμπαν. Η ειδοποιός διαφορά του νέου μορίου όμως είναι πως η δομή του παρουσιάζει διακλαδώσεις σε αντίθεση με τα υπόλοιπα  μόρια που αναπτύσσονται σε μία μονή αλυσίδα. Η ανακάλυψη έγινε στην περιοχή του Τοξότη Β2 που απέχει 27.000 έτη φωτός από το Ηλιακό μας Σύστημα και στην οποία εντοπίζεται έντονη παραγωγή νέων άστρων. Πρόκειται για τον πρώτο εντοπισμό στο διαστρικό χώρο ενός μορίου που να σχετίζεται τόσο με τη ζωή.
Η ανακάλυψη ανοίγει νέους δρόμους όσον αφορά στην έρευνα για τη δυνατή πολυπλοκότητα που μπορούν να εμφανίσουν τα μόρια στο διάστημα, τα οποία μπορούν με τη σειρά τους να καταλήξουν στην επιφάνεια κάποιου πλανήτη και να αποτελέσουν τους σπόρους για την εμφάνιση μορφών ζωής. Συγκεκριμένα η δομή του ισοπρόπυλο κυανίου είναι πολύ παρόμοια με αυτή των αμινοξέων, των δομικών συστατικών των πρωτεϊνών. Η συγκεκριμένη είδηση προσφέρει νέα επιχειρήματα σε αυτούς που υποστηρίζουν πως τα συστατικά αυτά μπορούν να παραχθούν κατά το σχηματισμό νέων άστρων και στη συνέχεια στο εσωτερικό των μετεωριτών να μεταφερθούν στους πλανήτες.
«Η κατανόηση της παραγωγής οργανικού υλικού στα πρώιμα στάδια του σχηματισμού των άστρων είναι κεντρικής σημασίας ώστε να λύσουμε το παζλ της σταδιακής μετεξέλιξης απλών μορίων σε μόρια που ενδεχομένων μπορούν να σχηματίσουν ζωή», δήλωσε ο Αρνό Μπελός, ερευνητής του εργαστηρίου ραδιοαστρονομίας Μαξ Πλανκ, ο οποίος συμμετείχε στην έρευνα που δημοσιεύει το περιοδικό Science.
Η εύρεση των συγκεκριμένων μορίων σε τόσο μακρινή απόσταση και σε μία τόσο αχανή περιοχή δε θα ήταν δυνατή δίχως τη βοήθεια της διάταξης 66 ραδιοτηλεσκοπίων ALMA (Atacame Large Millimeter Array), η οποία βρίσκεται στην έρημο Ατακάμα της Χιλής και εντόπισε το αποτύπωμα του μορίου στην ακτινοβολία από την περιοχή του Τοξότη Β2. Το ALMA παρείχε στους ερευνητές 10 φορές μεγαλύτερη ακρίβεια από αυτή που υπήρχε σε αντίστοιχες έρευνες που είχαν προηγηθεί. Σκοπός του ALMA είναι να αποτελέσει ένα γιγάντιο μάτι που θα κοιτάξει βαθιά μέσα στο Σύμπαν και θα διαλευκάνει μυστήρια όπως αυτό της προέλευσης της ζωής.   


Μετάφραση: To-New-Sas

Πηγή: phys.org , naftemporiki.gr

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου

Φεισμπουκ

Τουιτερ