Bilim insanları, NGC 6334I yıldız oluşum bölgesinin radyoteleskop gözlemlerini kullanarak uzayda ilk kez 2-Metoksietanol tespit etti. Kredi: Araştırmacıların izniyle.
MİT‘nin uzayda 2-metoksietanol keşfi, yıldız oluşumu sırasında uzaydaki moleküler karmaşıklığın gelişimine yeni bakış açıları ortaya koyuyor.
MIT Profesörü Brett McGuire’ın grubunun yaptığı yeni araştırma, uzayda daha önce bilinmeyen bir molekülün varlığını ortaya çıkardı. Ekibin açık erişimli makalesi, “Dönme Spektrumu ve 2-Metoksietanol Kullanımının İlk Yıldızlararası Tespiti” ALMA NGC 6334I Gözlemleri” yayınlandı Astrofizik Günlük Mektupları.
McGuire grubunun yüksek lisans öğrencisi ve yayının baş yazarı Zachary TP Fried, bu heyecan verici başarıya ulaşmak için MIT’nin ötesinde Fransa, Florida, Virginia ve Kopenhag’a kadar uzanan, dünyanın dört bir yanından toplanan parçalardan oluşan bir bulmacayı bir araya getirmeye çalıştı. keşif.
Uzay Moleküllerini Anlamak
Fried, “Grubumuz, yıldızların ve güneş sistemlerinin eninde sonunda şekilleneceği uzay bölgelerinde hangi moleküllerin bulunduğunu anlamaya çalışıyor” diye açıklıyor. “Bu, yıldız ve gezegen oluşumu süreciyle birlikte kimyanın nasıl geliştiğini bir araya getirmemize olanak sağlıyor. Bunu, moleküllerin dönme spektrumlarına, uzayda uçtan uca yuvarlanırken yaydıkları benzersiz ışık desenlerine bakarak yapıyoruz. Bu desenler moleküller için parmak izleridir (barkodlardır). Uzaydaki yeni molekülleri tespit etmek için öncelikle hangi molekülü aramak istediğimize dair bir fikrimiz olmalı, sonra bu spektrumun Dünya’daki laboratuvarda spektrumunu kaydedebiliriz ve son olarak da teleskoplar kullanarak bu spektrumu uzayda ararız.”
Makine Öğrenimiyle Uzaydaki Molekülleri Aramak
McGuire Grubu yakın zamanda makine öğrenimini kullanmaya başladım Aranacak iyi hedef molekülleri önermek. Bunlardan biri 2023’te makine öğrenme modeller araştırmacıların 2-metoksietanol olarak bilinen bir molekülü hedeflediğini ileri sürdü.
Fried, “Uzayda dimetil eter, metoksimetanol, etil metil eter ve metil format gibi bir dizi ‘metoksi’ molekülü var, ancak 2-metoksietanol şimdiye kadar görülen en büyük ve en karmaşık olurdu” diyor. Radyoteleskop gözlemleri kullanarak bu molekülü tespit etmek için grubun öncelikle Dünya’daki dönme spektrumunu ölçmesi ve analiz etmesi gerekiyordu. Araştırmacılar, Lille Üniversitesi (Lille, Fransa), New College of Florida (Sarasota, Florida) ve MIT’deki McGuire laboratuvarından gelen deneyleri birleştirerek bu spektrumu mikrodalgadan milimetre altı frekanslara kadar geniş bantlı bir frekans bölgesi üzerinde ölçtüler. dalga rejimleri (yaklaşık 8 ila 500 gigahertz).
Bu ölçümlerden elde edilen veriler, Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA) gözlemleri kullanılarak iki ayrı yıldız oluşturan bölgeye doğru molekülün aranmasına olanak sağladı: NGC 6334I ve IRAS 16293-2422B. McGuire grubunun üyeleri, bu teleskop gözlemlerini Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (Charlottesville, Virginia) ve Danimarka Kopenhag Üniversitesi’ndeki araştırmacılarla birlikte analiz etti.
Gelişmiş Keşifler ve Gelecek Beklentileri
Fried, “Sonuçta, NGC 6334I’ye doğru gözlemlenen moleküler sinyalle aynı hizada olan 25 rotasyonel 2-metoksietanol hattını gözlemledik (barkod eşleşti!), böylece bu kaynakta 2-metoksietanolün güvenli bir şekilde tespit edilmesini sağladık” diyor. “Bu, molekülün NGC 6334I’ye yönelik bolluğu ve uyarılma sıcaklığı gibi fiziksel parametrelerini elde etmemizi sağladı. Bu aynı zamanda bilinen yıldızlararası öncüllerden olası kimyasal oluşum yollarının araştırılmasına da olanak sağladı.”
Bunun gibi moleküler keşifler, araştırmacıların yıldız oluşum sürecinde uzaydaki moleküler karmaşıklığın gelişimini daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor. 13 atom içeren 2-metoksietanol, yıldızlararası standartlar için oldukça büyüktür – 2021 itibarıyla, Güneş sisteminin dışında 13 atomdan daha büyük yalnızca altı tür tespit edildiBirçoğu McGuire’ın grubuna ait ve hepsi de halkalı yapılar halinde mevcut.
Fried, “Büyük moleküllerin sürekli gözlemlenmesi ve bunların bolluğunun daha sonra elde edilmesi, büyük moleküllerin ne kadar verimli bir şekilde oluşabileceği ve bunların hangi spesifik reaksiyonlarla üretilebileceği konusundaki bilgimizi ilerletmemize olanak tanıyor” diyor. “Ek olarak, bu molekülü NGC 6334I’de tespit ettiğimiz ancak IRAS 16293-2422B’de tespit edemediğimiz için, bu iki kaynağın farklı fiziksel koşullarının meydana gelebilecek kimyayı nasıl etkileyebileceğini araştırmak için bize eşsiz bir fırsat sunuldu.”
Referans: Zachary TP Fried, Samer J. El-Abd, Brian M. Hays, Gabi Wenzel, Alex N. Byrne, Laurent Margulès, Roman A tarafından “NGC 6334I’nin ALMA Gözlemleri Kullanılarak 2-metoksietanolün Dönme Spektrumu ve İlk Yıldızlararası Tespiti” Motiyenko, Steven T. Shipman, Maria P. Horne, Jes K. Jørgensen, Crystal L. Brogan, Todd R. Hunter, Anthony J. Remijan, Andrew Lipnicky, Ryan A. Loomis ve Brett A. McGuire, 12 Nisan 2024, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad37ff