追踪射电信号的科学家们惊奇地发现遥远的恒星出现了“不可能存在”的富分子喷流——

天文学家在一个宇宙气团(中间左侧)和一颗巨恒星(中间右侧)周围发现了一种新的负离子。图片下部为该粒子的形成过程示意图

太空化学不断地让天文学家们感到惊愕。经过几十年的质疑之后,他们发现在恒星之间及其周围的化学过程产生了复杂的分子,其中还包括有机生命起源的物质。但是最近运用新的观测技术的发现却证实了这仅仅是太空化学的沧海一粟。

美国亚利桑那大学的天文学家露西·泽瑞斯(Lucy Ziurys)认为:新的观测揭示了“本不应该存在的有趣物质”。

美国航空航天局(NASA)戈达德航天中心的天体化学家伊恩·霍利斯(Ian Hollis)说,此项新发现显示“在宇宙环境中合成大型的有机分子的方式比人们观测到的更多”。这其中也包含了许多超出天文学家想象的形成有机生命化学前驱物的方式。

每一种复杂分子都会吸收和发射特定频率的射电波。你可以把它看作为一个分子的射电信号。在实验室中化学家们能够发现任何令他们感兴趣的分子“信号”,随后在恒星之中探寻这些信号。

这就是泽瑞斯博士和她的同事如何发现距离我们5万光年的巨型星大犬座VY周围本不应该有的产生复杂分子的方式。大犬座VY同时也是红外波段上最为明亮的天体之一。但是用红外或可见光波段观测并不能揭示出射电观测所得到的结果。这颗恒星具有两束富分子喷流。相对来说,在恒星附近的区域中碳较为丰富而氧较为贫瘠。然而,在大犬座VY中氧的含量却是碳的两倍。就像不久前亚利桑那大学公布这一发现时解释的一样,这一发现显示有比天文学家预想的更多的方式来形成复杂分子。

半世纪以前,天文学认为在星际空间是不存在复杂分子的,这是因为紫外线会把它们吹散。从那时起已经发现了超过140种的星际分子,但是对于是否存在负电荷分子的疑虑仍然存在。这些分子本应当拥有额外的电子,但是紫外线轻而易举地就能打掉这些电子。然而在不到一年的时间里,却已经发现了3种带负电的“不可能存在”的分子。

美国国家射电天文台宣布了由两个观测小组所得到的另一发现。一个观测小组在狮子座中一颗距离我们550光年的巨星周围发现了化学名称为“octatetraynyl”(C8H-,即8个碳原子和1个氢原子以及1个电子)的负电粒子。哈佛-史密松天体物理中心的另一个观测小组在金牛座的一个低温气体云中也同样观测到了它。两个观测小组使用的数据都来自于绿湾射电天文望远镜。

可能很少有化学家会喜欢这个分子的名字。然而在宇宙的好几处发现它的含义已远非字面理解所能及。连同去年12月份所发现的另两种负电粒子,这些负电粒子的发现暗示了这些本不该存在的分子很可能大量的存在于银河系中。而且,既然在化学反应中分子的电性起到了主要作用,那么这也显示了天文学家们对恒星间的化学过程的了解才刚刚开始。