天文學家發現太空中存在「油脂」 周三備稿

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在經歷了許多世紀的探索研究後，科學家們掌握了很多關於支持地球生命的條件和元素類型。 隨著現代天文學的出現，科學家們已經了解到這些元素不僅在其他恆星系統和星系的部分中很豐富，而且在稱為星際空間的介質中也是如此。

碳是我們所知道的對所有有機物質和生命至關重要的元素。 這種元素也存在於星際塵埃中，儘管天文學家不確定它到底有多豐富。 根據澳大利亞和土耳其天文學家團隊的最新研究，我們銀河系中的大部分碳以油脂狀分子的形式存在。

他們的研究「星際塵埃中的脂肪烴含量」最近刊登在《皇家天文學會月刊》中。 該研究由土耳其愛琴海大學的天文學和空間科學系教授甘尼·巴尼翰領導，參與研究的成員來自悉尼新南威爾士大學（UNSW）的多個部門。

圖片1：土耳其和澳大利亞天文學家團隊的一項新研究發現了星際塵埃中油脂狀分子的證據。

圖片來源：ESO / R. Fosbury（ST-ECF）

為了進行研究，研究小組試圖確定我們的星系中有多少碳與油脂狀分子結合在一起。 目前，據信一半的星際碳以純凈形式存在，而其餘的則以油脂狀的脂肪族分子（形成開鏈的碳原子）和樟腦球狀芳香分子（形成平面不飽和環的碳原子）結合在一起。

為了確定油脂狀分子與芳香分子的比較，研究小組在實驗室中創造了與星際塵埃具有相同屬性的材料。 這包括重建脂肪化合物在碳恆星的外流中合成的過程。 隨後，他們通過在低溫下將含碳等離子體擴展到低溫真空中來模擬星際空間。

正如悉尼新南威爾士大學化學學院澳大利亞研究理事會的蒂姆·施密特教授，同時作為該論文的合著者所解釋的：

「將我們的實驗室結果與天文觀測台的觀測結合起來，可以測量我們與恆星之間的脂肪族碳含量。」

利用磁共振和光譜學，他們能夠確定材料在一定的紅外波長下吸收光的強度。 研究小組發現，每100萬個氫原子含有大約100個油脂碳原子，這相當於恆星之間可用碳的一半左右。 擴展到整個銀河系，他們確定大約有100億億億噸油脂物質存在。

圖片2：銀河系的藝術想像圖

圖片來源：NASA / JPL-Caltech / R.Hurt（SSC-Caltech）

正確的來看，這些「太空油脂」的數量足以抵得上40萬億億億包黃油。 但正如施密特指出的那樣，這些油脂是萬萬不可食用的。

「這種太空油脂不是你想在一片吐司上塗抹的東西！ 它很臟，可能有毒，只在星際空間（和我們的實驗室）的環境中形成。 同樣有趣的是，這種有機物質 - 被納入行星系統的物質竟如此豐富。「

展望未來，該團隊現在想要確定其他類型的非純碳的豐富程度，這是一種類似樟腦丸的芳碳物質。在這裡，團隊也將使用模擬在實驗室環境中重建分子（星際塵埃）。 通過確定星際塵埃中有機物的數量，將能夠限制我們銀河系中這種可用元素的範圍。

反過來，這也使天文學家能夠確定這種賦予生命的元素有多少，有助於闡明生命是如何以及在何處形成！

作者：Matt Williams

翻譯： elah

校對：才瑋捷

編排： elah

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部

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碳分子結構的插圖

圖片來源: D. Young (2011), The Galactic Center. Flickr – CreativeCommons

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