一个国际研究小组发现了宇宙“恒星托儿所”中分子化学进化的关键一步.“在太空中这些巨大的冷气体和尘埃云中, 数以万亿计的分子在数百万年里旋转在一起. 这些星际云的坍缩最终产生了年轻的恒星和行星.

比如人体, 恒星托儿所包含大量有机分子, 它们主要由碳和氢原子组成. 该小组的研究结果， 2月出版. 6在杂志上 自然天文学揭示了某些大型有机分子是如何在这些云中形成的. 这是碳原子在垂死恒星中心形成的漫长化学旅程中的一小步, 然后成为行星的一部分, 地球上甚至更远的地方的生物.

“在这些寒冷的分子云中, 你正在创造第一个积木, 最后, 形成恒星和行星,乔迪·鲍曼说, 研究助理 大气与空间物理实验室 (LASP)和美国大学的助理教授 化学系 在新葡京博彩官网.

对于这项新研究, 鲍曼和他的同事们深入研究了一个特别的恒星摇篮:金牛座分子云(TMC-1)。. 这个区域位于金牛座，距离地球大约440光年(超过2千万亿英里). 这种复杂的化学环境是天文学家所说的“无恒星吸积核心”的一个例子.“它的云已经开始崩塌, 但科学家们还没有探测到它内部出现的胚胎恒星.

研究小组的发现依赖于一种看似简单的分子——邻苯乙. 利用地球上的实验和计算机模拟, 研究人员表明，这种分子可以很容易地在太空中与其他分子结合，形成各种更大的有机分子. 

换句话说，小的积木会变成大的积木.

和, Bouwman说, 这些反应可能是一个迹象，表明恒星托儿所比科学家们认为的要有趣得多.

“新葡京博彩官网才刚刚开始真正理解如何从这些小的构建块到更大的分子,他说. “我认为新葡京博彩官网会发现这种化学反应比新葡京博彩官网想象的要复杂得多, 即使是在恒星形成的最初阶段.”

的观察

鲍曼是一位宇宙化学家, 研究一个将化学和天文学相结合的领域，以了解发生在太空深处的搅动的化学反应.

他说，从表面上看，冷分子云似乎不像是化学活动的温床. 顾名思义, 这些星系的原始汤往往是寒冷的, 通常徘徊在-263摄氏度(约-440华氏度)左右, 只比绝对零度高10度. 大多数反应至少需要一点点热量才能启动.

但不管冷不冷，复杂的化学反应似乎正在恒星托儿所中发生. TMC-1, 特别是, 含有浓度惊人的相对较大的有机分子，其名称如富氏烯和1-乙基和2-乙基环戊二烯. 化学家称它们为“五元环化合物”，因为它们每个都含有一个五边形的碳原子环.

鲍曼说:“研究人员一直在TMC-1中检测这些分子，但它们的来源尚不清楚。.

现在，他和他的同事们认为他们找到了答案. 

2021年，研究人员使用 40米射电望远镜 在西班牙发现了一种意想不到的隐藏在TMC-1气体云中的分子:邻苯. 鲍曼解释说，这个小分子, 由六个碳原子和四个氢原子组成的环, 是化学世界里外向的人之一吗. 它很容易与许多其他分子相互作用，而且不需要很多热量.

“反应没有障碍，”鲍曼说. “这意味着它有可能在寒冷的环境中驱动复杂的化学反应.”

找出罪魁祸首

为了找出TMC-1中发生了什么样的复杂化学反应, 鲍曼和他的同事来自美国, 德国, 荷兰和瑞士的科学家转向了一种叫做“光电子光离子重合光谱”的技术.研究小组利用一个被称为同步加速器光源的巨大设备产生的光来识别化学反应的产物. 他们看到了邻苯和甲基自由基, 分子云的另一个常见组成部分, 容易结合形成更大更复杂的有机化合物. 

鲍曼说:“新葡京博彩官网知道新葡京博彩官网正在做一件好事. 

然后，研究小组利用计算机模型探索了邻苯在一个恒星托儿所中的作用，这个托儿所分布在几光年深的太空中. 结果很有希望:这些模型产生的气体云包含的有机分子混合物与天文学家在TMC-1上用望远镜观察到的大致相同. 

Ortho-benzyne, 换句话说, 似乎是驱动这些恒星托儿所内发生的气相有机化学的主要候选者, Bouwman说.

他补充说，要完全了解TMC-1中发生的所有反应，科学家还有很多工作要做. 他想要检验, 例如, 太空中的有机分子是如何吸收氮原子的?氮原子是地球上生物体DNA和氨基酸的关键组成部分. 

“新葡京博彩官网的发现可能会改变人们对形成新恒星和新行星首先需要哪些成分的看法,鲍曼说.

新论文的共同作者包括荷兰莱顿大学的研究人员, 美国本尼迪克特学院.S.德国维尔茨堡大学和瑞士保罗·谢勒研究所.