芘是一种大型碳基分子,属于多环芳烃(PAH),天文学家最新发现芘位于距离地球430光年的金牛座分子云内意义重大,因为它提供的线索可能有助解决天体化学长期未解谜团:生命组成一部分的碳从何而来?
多环芳烃被认为约占太空碳含量20%,存于恒星出生到死亡等不同阶段,1960年代,天文学家首次从碳质球粒陨石(形成太阳系原始星云的残余物)发现多环芳烃,促使我们思考早期分子云的化学物质有多少继承下来形成太阳系?
长期以来,人们认为这些富碳分子无法在星际空间恶劣条件下存在,因为当新生恒星诞生,复杂碳分子就会被辐射破坏,且也无法通过类似燃烧的化学反应重新形成,由于这个原因,事实上天文学家一度相信超过2个原子的分子不可能存于太空。
太空存在复杂碳分子。(Source:哈佛-史密松天体物理中心)
目前没有可以直接侦测芘的天文工具,所以团队转检测称为1-cyanopyrene的分子,这种分子由芘与氰化物相互作用形成,被当作芘的“关注剂”。利用绿堤望远镜观察距离地球430光年的金牛座分子云TMC-1后,研究人员发现芘含量相当可观,约占分子云的碳0.1%(听起来很小,但太空存在数千种不同类型的含碳分子,这数字已相当丰富)。
新的发现不只表明寒冷、黑暗分子云存在大量复杂分子芘,最终还可能传承下来,构成恒星与星系。
团队正计划在TMC-1寻找更大的PAH分子,调查TMC-1发现的芘是否直接形成于冷云中,或来自宇宙其他地方如:垂死恒星周围的高能量燃烧过程。
新论文发表在《科学》(Science)期刊。