生命的成分首次被發(fā)現(xiàn)在銀河系之外被冷凍

天文學(xué)家第一次看到了生命的基石在冰中超越我們銀河系的邊界。

在被困在冰中的復(fù)雜有機分子的混合物中，圍繞著一顆新生恒星運行大型麥哲倫星云，研究人員發(fā)現(xiàn)了乙醇、乙醛和甲酸甲酯——這些化合物以前從未在銀河系以外以冰形式被發(fā)現(xiàn)。

此外，另一種已鑒定的化合物乙酸以前從未在太空任何地方的冰中被最終鑒定出來。

這項發(fā)現(xiàn)由美國宇航局戈達德太空飛行中心和馬里蘭大學(xué)的天體物理學(xué)家瑪爾塔·塞維沃領(lǐng)導(dǎo)，表明化學(xué)成分孕育生命在整個宇宙中廣泛而強大，不僅限于我們自己的銀河系。

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“有了這個發(fā)現(xiàn)，”塞維沃 說，“我們在理解宇宙中復(fù)雜的化學(xué)是如何出現(xiàn)的方面取得了重大進展，并為研究生命是如何形成的開辟了新的可能性。

復(fù)雜的有機分子（COM） 在天體物理學(xué)背景下是具有至少六個原子的分子，其中至少一個是碳。該類別包括乙醇 （CH?CH?OH）、甲酸甲酯 （HCOOCH?） 和乙醛 （CH?CHO） 等分子，以及異丙基氰化物 （（CH₃)₂中國).

它們對科學(xué)家來說很重要，因為它們是構(gòu)建生命的分子的化學(xué)前體，例如氨基酸、糖和核堿基。因此，在太空中發(fā)現(xiàn)它們可以揭示益生元化學(xué)的起源以及這些前體化合物可能是在哪里鍛造的在地球誕生之前.

科學(xué)家們還想知道分子的分布是否根據(jù)其位置存在差異。大麥哲倫星云 （LMC） 是一個與銀河系截然不同的環(huán)境。它有大約三分之一到一半的重金屬豐度;用天文學(xué)術(shù)語來說，這意味著任何比氦氣重的東西，因此 LMC 的氧、碳和硅含量較少。

它還具有少得多塵埃阻擋光線，以及相對強烈的恒星形成，使銀河系充滿紫外線輻射.當然，這引發(fā)了關(guān)于 LMC 內(nèi)部 COM 如何形成的問題。

其中一顆名為 ST6 的年輕恒星位于距離地球約 160,000 光年的一個名為 N158 的超級氣泡中——距離著名的恒星形成不遠Tarantula Nebula.Sewi?o 和她的同事將 JWST 的金色復(fù)眼轉(zhuǎn)向這顆恒星，吸收周圍旋轉(zhuǎn)的冰質(zhì)物質(zhì)發(fā)出的中紅外光，以識別其中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。

然后，他們將獲得的光譜與已知的“COM 指紋”進行了比較，即各種 COM 簽名的數(shù)據(jù)庫。這些分子吸收光線在特定波長下，這會在光譜上產(chǎn)生陰暗的線，科學(xué)家可以將其與已知分子相匹配。

在 JWST 從另一個星系中恒星周圍的冰塵中收集的光中，研究人員對甲醇、乙醛、乙醇、甲酸甲酯和乙酸 （CH?COOH） 進行了自信的檢測。

在這次探測之前，乙酸只在太空中被發(fā)現(xiàn)過以蒸汽形式.以冷凍形式發(fā)現(xiàn)它支持計算機模型和實驗室實驗，這些模型和實驗室實驗表明它參與了被認為可以在太空中構(gòu)建益生元化合物的谷物表面反應(yīng)。

事實上，所有這些分子的存在提供了一些非常有力的證據(jù)，證明它們是晶粒表面化學(xué).這是太空中的塵埃顆粒上形成冰的地方，產(chǎn)生覆蓋每個微小微粒的薄涂層。在輻射的幫助下，冰中的顆?？梢运奶幰苿硬⑾嗷シ磻?yīng)，形成研究小組發(fā)現(xiàn)的 COM。

在銀河系，這已經(jīng)足夠有趣了;但這里的結(jié)果表明，即使在像 LMC 這樣充滿輻射的貧金屬條件下，這個過程仍然可以發(fā)生。

研究人員計劃將他們的工作擴展到 LMC 中更多年輕恒星，以確定整個矮星系是否發(fā)生類似的化學(xué)反應(yīng)，或者 ST6 是否是一個異常值。

“我們目前在大麥哲倫星云中只有一個來源，只有四個來源在銀河系的冰中檢測到這些復(fù)雜的有機分子，”塞維沃 說.“我們需要從這兩個星系中獲取更大的樣本來確認我們的初步結(jié)果，這些結(jié)果表明這兩個星系之間 COM 豐度存在差異。”

該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快報.

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