Rastrear a origem cósmica de moléculas orgânicas complexas com sua pegada de radiofrequência

Muitos cientistas relataram a descoberta de todos os tipos de OCM em nuvens moleculares, regiões gigantescas do espaço interestelar que contêm vários tipos de gases. Isto é geralmente feito usando telescópios de rádio, os quais medem e ondas de radiofrequência ficha para proporcionar um perfil da radiação que entra chamado espectro de frequências. Moléculas no espaço são geralmente rotativa em várias direcções, e que emitem ou absorvem as ondas de rádio em frequências muito específicos quando a sua velocidade de rotação muda. modelos de física e química atuais nos permitem aproximar a composição do que um rádio telescópio está apontado para, através da análise da intensidade da radiação que entra nestas freqüências.

Em um estudo recente publicado no Mensal Avisos da Royal Astronomical Society, Dr Mitsunori Araki da Tokyo University of Science, junto com outros cientistas de todo o Japão, abordou uma questão difícil na busca pela OCM interestelares: como podemos afirmar a presença de OCM nas regiões menos densas de nuvens moleculares? Como as moléculas no espaço são principalmente energizados pelas colisões com as moléculas de hidrogénio, OCM nas regiões de baixa densidade de nuvens moleculares emitem menos ondas de rádio, o que torna difícil para nós para as detectar. No entanto, o Dr. Araki e sua equipe teve uma abordagem diferente baseada em uma molécula orgânica especial chamado acetonitrila (CH3CN).

Acetonitrilo é uma molécula alongada que tem duas maneiras independentes de rotação: cerca de seu longo eixo, como um pião, ou como se fosse um lápis girando em torno de seu polegar. O último tipo de rotação tende a retardar espontaneamente para baixo devido à emissão de ondas de rádio e, nas regiões de baixa densidade de nuvens moleculares, que naturalmente torna-se menos enérgico ou "fria".

Em contraste, outro tipo de rotação não emite radiação e, por conseguinte, permanece activa sem abrandar. Este comportamento particular da molécula acetonitrila foi a base sobre a qual o Dr. Araki e sua equipe conseguiram detectá-lo. Ele explica:. "Em regiões de baixa densidade de nuvens moleculares, a proporção de acetonitrilo moléculas rotativas como um pião deve ser maior Assim, pode-se inferir que um estado extremo em que uma grande quantidade deles seria rotação desta forma deveria existir. Nossa equipe de pesquisa foi, no entanto, o primeiro a prever a sua existência, selecione corpos astronômicos que podem ser observados, e realmente começar a exploração ".

Em vez de ir para as emissões de ondas de rádio, eles se concentraram na absorção de ondas de rádio. O estado "fria" da região de baixa densidade, se preenchido por acetonitrilo moléculas, deve ter um efeito sobre a previsível radiação que origina em corpos celestes como estrelas e passa através dele. Em outras palavras, o espectro de um corpo irradiando que percebemos na Terra como sendo "atrás" uma região de baixa densidade seria filtrada por acetonitrilo moléculas de fiação como uma parte superior de uma forma calculável, antes que ele atinja a telescópio na terra. Portanto, o Dr. Araki e sua equipe tiveram que selecionar cuidadosamente corpos irradiando que poderiam ser usados ​​como um apropriado "fundo claro" para ver se a sombra do "frio" apareceu acetonitrila no espectro medido. Para este fim, usaram o telescópio de rádio 45 m da Radio Observatory Nobeyama, Japão, para explorar este efeito de uma região de baixa densidade em torno do "Sagitário molecular nuvem Sgr B2 (M)," uma das maiores nuvens moleculares no proximidades do centro da nossa galáxia.

Depois de uma análise cuidadosa do espectro medido, os cientistas concluíram que a região analisada era rica em acetonitrilo moléculas rotativas como um pião; a proporção de moléculas de rotação desta forma foi, na verdade, a mais alta alguma vez registado. Animado com os resultados, o Dr. Araki observações: "Ao considerar o comportamento especial de acetonitrilo, a sua quantidade na região de baixa densidade de cerca de Sgr B2 (M) pode ser determinada com precisão devido acetonitrilo é um COM representante no espaço, sabendo que a sua quantidade e. distribuição embora espaço pode nos ajudar a investigar mais para a distribuição geral de matéria orgânica ".

Em última análise, este estudo pode não só dar-nos algumas pistas sobre onde as moléculas que nos conformam veio, mas também servem como dados para o momento em que os seres humanos conseguem venture fora do sistema solar.