宇宙中“生命拼图”再添一块：科学家探测到全新有机分子|地球|天文学家|太空|宇宙|恒星|有机分子

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翻译：张瀚之

校对：牧夫校对组

编排：胡暖暖

后台：朱宸宇

原文链接：https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-discover-new-building-blocks-complex-organic-matter

图片来源: NSF/NSF NRAO/AUI/S. Dagnello

碳元素是地球上和宇宙中生命的基石。尽管宇宙中应该存在大量的碳，但实际上碳的分布却常常低于天文学家的预期。最近，哈佛史密森天体物理中心（CfA）的天文学家们发现了一种新的复杂分子——1-氰基芘，这一发现让我们对碳元素的起源及其在宇宙中的演化有了新的认识...

我们知道，某些富含碳的恒星会像“烟尘工厂”一样向星际空间释放大量微小碳分子。天文学家们原本认为这类富碳分子无法在寒冷的星际环境中“生存”，也无法在这种低温环境下重新生成。但1-氰基芘向我们证明：富碳分子是可以在更宽泛的宇宙环境中存在和演化的！

提出发现的这篇论文的作者表示：“碳是地球和太空复杂化学中最重要的、也是最单一的元素，我们对1-氰基芘的检测为我们提供了有关碳化学起源和命运的重要新信息。”

1-氰基芘由多个苯环连接组成，属于多环芳烃（PAHs）家族。PAHs通常在高温、富能量的环境中生成，比如老年恒星周围。地球上，多环芳烃可见于燃烧的化石燃料和美味的烤肉的焦痕中...

天文学家们研究PAHs，不仅是为了了解它们的生成过程，还为了研究它们如何与星际介质相互作用。许多天体红外光谱中存在不明波段的罪魁祸首就是PAHs。又因为红外波段是PAHs吸收恒星紫外光子后的荧光辐射，所以我们推测它们可能是构成星际碳的重要部分。

不过好玩的是，1-氰基芘分子是在金牛座分子云1（TMC-1）中找到的。位于金牛座的TMC-1尚未开始形成恒星，是一片超级寒冷的星际云，温度仅比绝对零度高10度左右。

“TMC-1是研究这些继续形成恒星和行星构成块的分子的天然实验室，”这篇《科学》论文的第一作者、麻省理工学院博士后加比·温泽尔表示。

麻省理工学院化学助理教授、美国国家科学基金会（NSF）国家射电天文台（NRAO）兼职天文学家布雷特·麦奎尔表示：“这些是迄今为止我们在TMC-1中发现的最大分子。这一发现打碎了我们对星际空间中可能存在的分子复杂性的认知。”

天文学家使用的是美国国家科学基金会的绿岸望远镜（世界上最大且全方位可调控的射电望远镜）发现的1-氰基芘。就像每个人的指纹一样，每个分子都有独特的旋转光谱，可以被我们识别出来。然而，PAHs的大尺寸和他们缺乏永久偶极矩的特性探测PAHs的难度剧增 - 基本不可能。所以这次对氰基芘的观测可以为未来探测到更大、更复杂分子的存在提供间接证据。