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銀河中心附近發現最大"酒精"分子可能是恆星形成的關鍵

  • 上版日期:111-07-04

科學家發現太空中最大的酒精分子—丙醇(Propanol, Propyl alcohol),丙醇分子存在兩種同分異構物,目前在恆星形成區檢測到正丙醇(normal-Propanol, n-Propanol, Propyl alcohol)的存在,而異丙醇(iso-Propanol, 2-Propanol, Isopropyl alcohol, IPA )在此之前在太空中未被觀測到。這些發現將有助於闡明彗星和恆星等天體是如何形成的。
 
維吉尼亞大學天文化學家Rob Garrod說:「檢測丙醇的兩種同分異構物在確定每種同分異構物的形成機制具有獨特作用。兩種異構體非常相似,所以它們在物理上的行為也非常相似,這表示這兩個分子應該同時出現在同一個地方。」觀測研究證明異丙醇首次在太空中被探測到。針對這樣的觀測研究,科學家認為目前唯一沒有解決的問題是正丙醇與異丙醇的確切數量。

這些分子是在所謂的恆星產房中發現,它是一個巨大的恆星形成區,稱為人馬座B2(Sgr B2),該區域位於銀河系中心附近,靠近人馬座A星(Sgr A*)—銀河系中心超大質量黑洞位置。

見圖說
圖說:人馬座B2丙醇的同分異構物示意圖
 
雖然科學家進行深空分子分析觀測超過15年,但10年前智利阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)的加入,提高了觀測的解析率及靈敏度,讓科學家可以觀測到更多細節,能夠在複雜的空間中(如Sgr B2),分辨出每種分子發出的特定光譜頻率,這將提供科學家們所需的重要資料。

德國科隆大學物理學家Holger Müller說:「分子越大,產生不同頻率的發射譜線就越多,就像在人馬座B2區域,觀測到很多的分子發射譜線,以至於它們的光譜重疊,很難個別解開,且不易單獨識別它們。」

這項研究工作持續發現人馬座B2中更多的星際分子,及瞭解恆星形成的過程。ALMA曾發現有機分子如異氰丙烷(iso-propyl cyanide)、N-甲基甲醯胺( N-methylformamide)和尿素(urea)等。

ALMA可以觀測到更細緻的譜線,讓科學家全面地檢測丙醇異構物在太空中呈現的特徵,並測量異丙醇與正丙醇相對於彼此的豐度(豐度比為0.6),這與之前測到的異丙基氰化物與正丙基氰化物豐度類似(豐度比0.4)。此豐度比與天文化學家的模型吻合,模型預測官能基(-OH)與丙烯結合產生丙醇,這使得科學家能夠更詳細地研究製造出它們的化學反應過程。下個醇類的發現目標為丁醇的同分異構物。

德國普朗克電波天文研究所天文學家Karl Menten說:「ALMA觀測的人馬座B2譜線中,仍有許多尚未被識別的譜線,這表示還有大量的化學成分等著被破解。在不久的將來,將ALMA延伸至較低頻率,將有機會在豐富的人馬座B2中,識別出更多的有機物。」本研究已經發表在《Astronomy & Astrophysics 12》(編譯/林琦峯)
 
資料來源:sciencealert