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要闻!MIT研究员在太空中发现一种新分子

上传时间:2024-04-24 10:49:21浏览量:125

MITnews发布重要新闻,MIT研究人员在太空中发现了一种新分子,这些发现有助于研究人员更好地理解恒星形成过程中空间分子复杂性的发展。下面就随tops留学老师一起看看吧!

  重磅:MIT教授Brett McGuire小组的新研究揭示了太空中存在一种以前未知的分子。

MIT研究员在太空中发现一种新分子.png

  MIT研究团队的开放获取论文《利用NGC 6334I的ALMA观测对2-甲氧基乙醇的旋转光谱和首次星际探测》发表在4月12日的《天体物理杂志快报》上。

  麦奎尔小组的研究生、该出版物的主要作者Zachary T.P.Fried致力于组装一个由全球各地收集的碎片组成的谜题,从麻省理工学院延伸到法国、佛罗里达州、弗吉尼亚州和哥本哈根,以实现这一令人兴奋的发现。

  弗里德解释道:“我们的团队试图了解恒星和太阳系最终形成的空间区域中存在哪些分子。”。“这使我们能够拼凑出恒星和行星形成过程中化学物质是如何演变的。我们通过观察分子的旋转光谱,以及它们在太空中首尾相连时发出的独特光模式来做到这一点。这些模式是分子的指纹(条形码)。要在太空中检测新分子,我们首先必须知道我们想要寻找什么分子,然后我们可以在地球上的实验室中记录其光谱,最后我们使用望远镜在太空中寻找该光谱。”

  回溯:MIT研究员在太空中寻找分子的经过

  麦奎尔小组最近开始利用机器学习来建议寻找好的目标分子。2023年,其中一个机器学习模型表明,研究人员瞄准了一种名为2-甲氧基乙醇的分子。

  弗里德说:“太空中有许多‘甲氧基’分子,如二甲醚、甲氧基甲醇、乙基甲醚和甲酸甲酯,但2-甲氧基乙醇将是有史以来最大、最复杂的。”。为了使用无线望远镜观测来探测这种分子,该小组首先需要测量和分析其在地球上的旋转光谱。研究人员结合了里尔大学(法国里尔)、佛罗里达新学院(佛罗里达萨拉索塔)和麻省理工学院麦奎尔实验室的实验,在从微波到亚毫米波(约8至500千兆赫)的宽带频率范围内测量了这一频谱。

  从这些测量中收集到的数据允许使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对两个独立的恒星形成区域(NGC 6334I和IRAS 16293-2422B)的观测来搜索该分子。麦奎尔小组的成员与国家射电天文台(弗吉尼亚州夏洛茨维尔)和丹麦哥本哈根大学的研究人员一起分析了这些望远镜观测结果。

  弗里德说:“最终,我们观察到25条2-甲氧基乙醇的旋转线,这些线与观察到的NGC 6334I的分子信号一致(条形码匹配!),从而在该来源中安全检测到2-甲氧基乙醇。”“这使我们能够获得NGC 6334I分子的物理参数,例如其丰度和激发温度。它还使我们能够调查已知星际前体可能的化学形成途径。”

  未来影响:MIT研究员新发现将促进该领域的发展

  像这样的分子发现有助于研究人员更好地理解恒星形成过程中空间分子复杂性的发展。2-甲氧基乙醇含有13个原子,对于星际标准来说是相当大的——截至2021年,在太阳系外只发现了6种大于13个原子的物质,其中许多是由McGuire的团队发现的,而且它们都以环状结构存在。

  弗里德说:“对大分子的持续观察和随后对其丰度的推导,使我们能够进一步了解大分子的形成效率,以及它们可能通过哪些特定反应产生。”“此外,由于我们在NGC 6334I中检测到这种分子,而在IRAS 16293-2422B中没有检测到,我们得到了一个独特的机会,可以研究这两个来源的不同物理条件如何影响可能发生的化学反应。”

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