16:10 2023-02-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ S-a născut o stea: Studiul dezvăluie o chimie complexă în „pepinierele stelare”
_ S-a născut o stea: studiu dezvăluie chimie complexă în interiorul „pepinierelor stelare”
O echipă internațională de cercetători a descoperit ceea ce ar putea fi un pas critic în evoluția chimică a moleculelor din „pepinierele stelare” cosmice. În acești nori uriași de gaze reci și praf din spațiu, trilioane de molecule se învârtesc împreună de-a lungul a milioane de ani. Prăbușirea acestor nori interstelari dă naștere în cele din urmă la stele și planete tinere.
La fel ca corpurile umane, pepinierele stelare conțin o mulțime de molecule organice, care sunt formate în mare parte din carbon și atomi de hidrogen. Rezultatele grupului, publicate pe 6 februarie în revista Nature Astronomy, dezvăluie modul în care anumite molecule organice mari se pot forma în interiorul acestor nori. Este un pas mic în călătoria chimică de eoni pe care o parcurg atomii de carbon – formându-se în inimile stelelor muribunde, devenind apoi parte din planete, organisme vii de pe Pământ și poate dincolo.
„În aceste moleculare reci. nori, creați primele blocuri care, în cele din urmă, vor forma stele și planete”, a spus Jordy Bouwman, cercetător asociat la Laboratorul de Fizică Atmosferică și Spațială (LASP) și profesor asistent la Departamentul de Chimie de la Universitatea din Colorado Boulder.
Pentru noul studiu, Bouwman și colegii săi s-au scufundat profund într-o pepinieră stelară în special: Norul Molecular Taur (TMC-1). Această regiune se află în constelația Taurului și se află la aproximativ 440 de ani lumină (la mai mult de 2 cvadrilioane de mile) de Pământ. Acest mediu complex din punct de vedere chimic este un exemplu a ceea ce astronomii numesc un „nucleu de acreție fără stele”. Norul său a început să se prăbușească, dar oamenii de știință nu au detectat încă stele embrionare care apar în interiorul lui.
Descoperirile echipei se bazează pe o moleculă înșelător de simplă numită orto-benzină. Bazându-se pe experimente pe Pământ și pe simulări pe computer, cercetătorii au arătat că această moleculă se poate combina cu ușurință cu altele în spațiu pentru a forma o gamă largă de molecule organice mai mari.
Blocurile de construcție mici, cu alte cuvinte, devin o clădire mare. blocuri.
Și, a spus Bouwman, acele reacții ar putea fi un semn că pepinierele stelare sunt mult mai interesante decât le acordă meritul oamenilor de știință.
„Suntem abia la început. de a înțelege cu adevărat cum trecem de la aceste blocuri mici la molecule mai mari”, a spus el. „Cred că vom descoperi că această chimie este mult mai complexă decât am crezut, chiar și în primele etape ale formării stelelor.”
Bouwman este un cosmochimist, care studiază un domeniu care îmbină chimia și astronomia cu înțelegeți reacțiile chimice agitate care au loc adânc în spațiu.
La suprafață, a spus el, norii moleculari reci ar putea să nu pară un focar de activitate chimică. După cum sugerează și numele, aceste supe primordiale galactice tind să fie reci, deseori oscilând în jurul valorii de -263 de grade Celsius (aproximativ -440 de grade Fahrenheit), la doar 10 grade peste zero absolut. Majoritatea reacțiilor au nevoie de cel puțin puțină căldură pentru a începe.
Dar la rece sau nu, chimie complexă pare să se întâmple în pepinierele stelare. TMC-1, în special, conține concentrații surprinzătoare de molecule organice relativ mari cu denumiri precum fulvenalenă și 1- și 2-etinilciclopentadienă. Chimiștii îi numesc „compuși inelului cu cinci membri” deoarece fiecare conține un inel de atomi de carbon în formă de pentagon.
„Cercetătorii au continuat să detecteze aceste molecule în TMC-1, dar originea lor a fost neclară”, Bouwman. a spus.
Acum, el și colegii lui cred că au un răspuns.
În 2021, cercetătorii care au folosit radiotelescopul Yebes de 40 de metri din Spania au descoperit o moleculă neașteptată ascunsă în norii de gaz ai TMC-1: orto-benzin. Bouwman a explicat că această moleculă mică, formată dintr-un inel de șase atomi de carbon cu patru hidrogeni, este unul dintre extrovertiții lumii chimiei. Interacționează cu ușurință cu o serie de alte molecule și nu necesită multă căldură pentru a face acest lucru.
„Nu există nicio barieră în calea reacției”, a spus Bouwman. „Asta înseamnă că are potențialul de a genera chimie complexe în medii reci.”
Pentru a afla ce fel de chimie complexă se petrecea în TMC-1, Bouwman și colegii săi, care provin din Statele Unite , Germania, Țările de Jos și Elveția — a apelat la o tehnică numită „spectroscopie de coincidență fotoelectron fotoion”. Echipa a folosit lumina generată de o instalație uriașă numită sursă de lumină sincrotron pentru a identifica produsele reacțiilor chimice. Ei au văzut că radicalii orto-benzin și metil, un alt constituent comun al norilor moleculari, se combină cu ușurință pentru a forma compuși organici mai mari și mai complecși.
„Știam că suntem pe ceva bun”, a spus Bouwman.
p>
Echipa s-a bazat apoi pe modele computerizate pentru a explora rolul orto-benzinului într-o pepinieră stelar răspândită pe câțiva ani lumină adâncime în spațiu. Rezultatele au fost promițătoare: modelele au generat nori de gaz care conțineau aproximativ același amestec de molecule organice pe care astronomii îl observaseră în TMC-1 folosind telescoape.
Orto-benzina, cu alte cuvinte, pare a fi un prim candidat pentru conducerea chimiei organice în fază gazoasă care are loc în aceste pepiniere stelare, a spus Bouwman.
El a adăugat că oamenii de știință au încă multă muncă de făcut pentru a înțelege pe deplin toate reacțiile care au loc în TMC-1. El vrea să examineze, de exemplu, modul în care moleculele organice din spațiu preiau și atomii de azot - componente cheie ale ADN-ului și aminoacizilor organismelor vii de pe Pământ.
„Descoperirile noastre pot schimba doar punctul de vedere asupra a ceea ce ingredientele pe care le avem în primul rând pentru a forma noi stele și noi planete”, a spus Bouwman.
Co-autorii noii lucrări includ cercetători de la Universitatea Leiden din Țările de Jos, Colegiul Benedictine din S.U.A., Universitatea din Würzburg din Germania și Institutul Paul Scherrer din Elveția.
Comentarii:
Adauga Comentariu