(Witthaya Prasongsin/Moment/Getty Images) Im Weltraum ist Alkohol. Nein, es sind keine Weinflaschen, die von unvorsichtigen Astronauten weggeworfen wurden; Vielmehr liegt es in mikroskopischer molekularer Form vor. Jetzt glauben Forscher, das bisher größte Alkoholmolekül im Weltraum entdeckt zu haben, und zwar in Form von Propanol .
Propanolmoleküle existieren in zwei Formen oder Isomeren, die nun beide durch Beobachtungen identifiziert wurden: Normalpropanol, das zum ersten Mal in einer Sternentstehungsregion nachgewiesen wurde, und Isopropanol (der Hauptbestandteil von Händedesinfektionsmitteln). ), der noch nie zuvor in interstellarer Form gesehen wurde.
Diese Entdeckungen sollen Aufschluss darüber geben, wie Himmelskörper wie Kometen und Sterne entstehen.
„Der Nachweis beider Isomere von Propanol ist einzigartig aussagekräftig bei der Bestimmung des Bildungsmechanismus jedes einzelnen“, sagt der Astrochemiker Rob Garrod von der University of Virginia. „Weil sie einander so ähnlich sind, verhalten sie sich physikalisch sehr ähnlich, was bedeutet, dass die beiden Moleküle zur gleichen Zeit an denselben Orten vorhanden sein sollten.“
„Die einzige offene Frage ist die genaue Menge, die vorhanden ist – dadurch ist ihr interstellares Verhältnis viel genauer, als es bei anderen Molekülpaaren der Fall wäre.“ „Das bedeutet auch, dass das chemische Netzwerk viel sorgfältiger abgestimmt werden kann, um die Mechanismen zu bestimmen, durch die es entsteht.“
Diese Alkoholmoleküle wurden in einem sogenannten „Geburtsraum“ der Sterne gefunden, der gigantischen Sternentstehungsregion namens Sagittarius B2 (Sgr B2). Die Region liegt nahe dem Zentrum der Milchstraße und in der Nähe von Sagittarius A* (Sgr A*), dem Supermassereichen schwarzes Loch um die herum unsere Galaxie aufgebaut ist.
Während diese Art der molekularen Analyse des Weltraums schon seit mehr als 15 Jahren durchgeführt wird, ist mit der Einführung des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA)-Teleskop in Chile vor 10 Jahren hat den Detaillierungsgrad erhöht, auf den Astronomen zugreifen können.
ALMA bietet eine höhere Auflösung und eine höhere Empfindlichkeit und ermöglicht es Forschern, Moleküle zu identifizieren, die zuvor nicht sichtbar waren. Die Fähigkeit, die spezifische Strahlungsfrequenz zu bestimmen, die von jedem Molekül in einem belebten Teil des Weltraums wie Sgr B2 emittiert wird, ist für die Berechnung dessen, was da draußen ist, von entscheidender Bedeutung.
„Je größer das Molekül, desto mehr Spektrallinien bei unterschiedlichen Frequenzen erzeugt es“, sagt der Physiker Holger Müller von der Universität zu Köln in Deutschland. „In einer Quelle wie Sgr B2 tragen so viele Moleküle zur beobachteten Strahlung bei, dass sich ihre Spektren überschneiden und es schwierig ist, ihre Fingerabdrücke zu entwirren und sie einzeln zu identifizieren.“
Dank der Art und Weise, wie ALMA sehr schmale Spektrallinien erkennen kann, sowie Laborarbeiten, die die Signaturen, die Propanol-Isomere im Weltraum abgeben würden, umfassend charakterisierten, wurde die Entdeckung gemacht.
Das Auffinden eng miteinander verbundener Moleküle – wie Normalpropanol und Isopropanol – und die Messung ihrer Häufigkeit im Verhältnis zueinander ermöglicht es Wissenschaftlern, die chemischen Reaktionen, die sie erzeugt haben, detaillierter zu untersuchen.
Die Arbeit geht weiter, um weitere interstellare Moleküle in Sgr B2 zu entdecken und die Art von chemischem Schmelztiegel zu verstehen, der zur Sternentstehung führt. Auch die organischen Moleküle Isopropylcyanid, N-Methylformamid und Harnstoff wurden von ALMA entdeckt.
„Es gibt immer noch viele nicht identifizierte Spektrallinien im ALMA-Spektrum von Sgr B2, was bedeutet, dass noch viel Arbeit zur Entschlüsselung seiner chemischen Zusammensetzung verbleibt.“ sagt der Astronom Karl Menten vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Deutschland.
„In naher Zukunft wird uns die Ausweitung der ALMA-Instrumentierung auf niedrigere Frequenzen wahrscheinlich dabei helfen, die spektrale Verwirrung noch weiter zu reduzieren und möglicherweise die Identifizierung weiterer organischer Moleküle in dieser spektakulären Quelle zu ermöglichen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik Hier Und Hier .