Các Nhà Khoa Học Phát Hiện Ra Các Phân Tử Bất Đối Xứng Đầu Tiên Trong Không Gian

Giống như một đôi bàn tay con người, các phân tử hữu cơ có phiên bản hình ảnh phản chiếu của chính nó, một tính chất hóa học được gọi là đối xứng. Những cái gọi là những phân tử "handed" là rất cần thiết cho sinh học và rất Thú vị khi chúng được tìm thấy trong các thiên thạch trên Trái đất và sao chổi trong hệ Mặt trời của chúng ta. Tuy nhiên, chúng đã được phát hiện ở một vùng rộng lớn của không gian vùng liên Sao (Liên sao là vùng trung gian của khoảng cách giữ các ngôi Sao, ở đây mỗi ngôi sao được hiểu là tương đương vối một mặt trời của chúng ta chỉ khác nhau về kích thước, độ phát sáng hoặc tuổi sao. Trong vũ trụ và các dãy thiên hà có những Ngôi sao lớn hơn mặt trời của chúng ta gấp 1000 lần , các ngôi sao có khối lượng càng lớn thì chú phản ứng cháy càng nhanh), cho đến bây giờ.

Một nhóm các nhà khoa học sử dụng kính thiên văn vô tuyến có độ nhạy cao đã phát hiện ra các phân tử phức tạp hữu cơ bất đối xứng đầu tiên trong không gian giữa các vì sao. Các phân tử propylene oxide (CH3CHOCH2), đã được tìm thấy ở gần trung tâm thiên hà của chúng ta trong một đám mây đang hình thành sao khổng lồ của bụi và khí được gọi là Sagittarius B2 (Sgr B2).

Nghiên cứu được thực hiện chủ yếu với Ngân hàng Kính viễn vọng xanh Green Bank Telescope (GBT) của Quỹ Khoa học Quốc gia tại West Virginia như là một phần của cuộc nghiên cứu các phân tử Prebiotic Interstellar. quan sát hỗ trợ bổ sung được chụp với các kính thiên văn radio Parkes tại Úc.

"Đây là phân tử đầu tiên được phát hiện trong không gian giữa các vì sao mà chúng có một đặc tính của sự đối xứng, đây là một bước tiên phong về phía trước trong sự hiểu biết của chúng ta về cách thức những phân tử tiền sinh học được tạo nên trong vũ trụ và các tác động mà chúng có thể có về nguồn gốc của sự sống," Brett McGuire, một nhà hóa học hậu Tiến sĩ và là nghiên cứu sinh của Đài quan sát Thiên văn Quốc gia (NRAO) ở Charlottesville, Virginia, nói.

"Propylene oxide là một trong những những phân tử phức tạp nhất và có cấu trúc lộn xộn được phát hiện cho đến nay trong không gian", Brandon Carroll, một sinh viên chuyên ngành hóa học tại Viện Công nghệ California ở Pasadena. "Phát hiện phân tử này sẽ mở ra cánh cửa cho các thí nghiệm để tiếp tục xác định nó như thế nào và xuất hiện từ đâu và lí do khiến chúng có hình thức mỏng manh hơn, phong phú hơn các phân tử khác."

McGuire và Carroll chia sẻ quyền tác giả đầu tiên trên một bài báo đăng trên tạp chí Science. Họ cũng đang trình bày kết quả của họ tại cuộc họp của Hội Thiên văn Mỹ ở San Diego, California.

Phát hiện phân tử trong vũ trụ

Những phân tử hữu cơ phức tạp hình thành trong các đám mây giữa các vì sao như Sgr B2 theo nhiều cách. Lộ trình cơ bản nhất là thông qua giai đoạn khí hóa học, trong đó các hạt va chạm và hợp nhất để sản sinh những phân tử ngày càng phức tạp. Tuy nhiên, khi các hợp chất hữu cơ lớn như methanol (CH3OH) được sản sinh ra, quá trình này trở nên kém hiệu quả.

Để hình thành những phân tử phức tạp hơn, như propylene oxide, các nhà thiên văn tin rằng lớp băng mỏng trên các hạt bụi giúp liên kết các phân tử nhỏ thành những cấu trúc dài và lớn hơn. sau đó các phân tử này có thể bay hơi từ bề mặt của các hạt và tiếp tục phản ứng trong khí của các đám mây xung quanh.

Cho đến nay đã có hơn 180 phân tử loại này được phát hiện trong không gian. Mỗi phân tử có tính nhào lộn tự nhiên và chúng rung động trong chân không gần các môi trường liên sao, tạo ra một dấu hiệu khác biệt, một loạt các đầu nhọn xuất hiện trong phổ tần vô tuyến. Các phân tử phức tạp lớn hơn và nhiều hơn nữa có dấu hiệu tương ứng phức tạp hơn, làm cho chúng khó bị phát hiện.

Để xác nhận đây là một phát hiện mới, các nhà khoa học phải quan sát nhiều dòng quang phổ kết hợp với các phân tử tương tự. Trong trường hợp của propylen oxit, nhóm nghiên cứu phát hiện hai dòng như vậy với các kính viễn vọng GBT. Viễn vọng Kính thứ ba thì đang ở một tần số rất khó để quan sát từ Bắc bán cầu do sự nhiễu radio từ các vệ tinh. Carroll, McGuire, và các đồng nghiệp của họ sử dụng kính thiên văn Parkes tìm ra các dòng phổ thức cần thiết cho việc xác minh kết quả của họ.

Theo các dữ liệu hiện tại, tuy nhiên, không phân biệt giữa các phiên bản trái và tay phải của loại phân tử này. Bổ sung cho các thành phần hóa học, những phân tử bất đối xứng cùng có sự tan chảy, đun sôi, và điểm đóng băng, và quang phổ tương tự như nhau. "Những quang phổ giống như cái bóng bàn tay của bạn", Carroll nói. "Nó không thể nói nếu một tay phải hoặc tay trái được đúc trong bóng tối." Đây là một thách thức cho các nhà nghiên cứu đang cố gắng để xác định xem một phiên bản của propylen oxit phong phú hơn so với các phân tử khác.




Thế Anh
www.Zcomity.com