حتى الآن ، كانت جميع الجزيئات المكتشفة في الفضاء إما محايدة أو موجبة في الشحنة. لكن علماء الفلك اكتشفوا جزيءًا سالبًا نادرًا يسمى C6H-. يُعتقد أن جزيئات مثل هذه نادرة للغاية في الفضاء ، لأن الضوء فوق البنفسجي المنبعث من النجوم يزيل الإلكترونات بسهولة عن الجزيئات ، ويغير قطبيتها. تم اكتشاف الجزيء بالقرب من سدمين بواسطة تلسكوب روبرت سي بيرد جرين بانك.
اكتشف علماء الفلك أول جزيء سالب الشحنة في الفضاء ، وحددوه من خلال إشارات الراديو التي كانت لغزا حتى الآن. في حين أنه من المعروف وجود حوالي 130 جزيءًا محايدًا و 14 جزيئًا موجب الشحنة في الفضاء بين النجوم ، فإن هذا هو أول جزيء سلبي ، أو أنيون ، يتم العثور عليه.
قال عالم الفلك مايكل مكارثي من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA): 'لقد رصدنا نوعًا نادرًا وغريبًا ، مثل النمر الأبيض في الفضاء'.
من خلال معرفة المزيد عن المرق الغني بالمواد الكيميائية الموجودة في الفضاء بين النجوم ، يأمل علماء الفلك في شرح كيفية تحويل الأرض الفتية لهذه المكونات الأساسية إلى مواد كيميائية أساسية للحياة. تساعد هذه النتيجة الجديدة في تعزيز فهم العلماء لكيمياء الوسط البينجمي ، ومن ثم مواضع ولادة الكواكب.
عمل مكارثي مع زملائه في CfA Carl Gottlieb و Harshal Gupta (أيضًا من جامعة تكساس) و Patrick Thaddeus لتحديد الأنيون الجزيئي المعروف باسم C6H-: سلسلة خطية من ست ذرات كربون مع ذرة هيدروجين واحدة في النهاية و ' إلكترون إضافي. كان يُعتقد أن مثل هذه الجزيئات نادرة للغاية لأن الضوء فوق البنفسجي الذي يملأ الفضاء يزيل الإلكترونات بسهولة عن الجزيئات. قد يؤدي الحجم الكبير لـ C6H- ، وهو أكبر من معظم الجزيئات المحايدة وجميع الجزيئات الموجبة المعروفة في الفضاء ، إلى زيادة استقراره في البيئة الكونية القاسية.
'اكتشاف C6H- يحل لغزًا طويل الأمد في الكيمياء الفلكية: النقص الواضح في الجزيئات سالبة الشحنة في الفضاء ،' صرح ثاديوس.
أجرى الفريق أولاً تجارب معملية لتحديد الترددات الراديوية التي يجب استخدامها في بحثهم. بعد ذلك ، استخدموا تلسكوب روبرت سي بيرد جرين بانك التابع لمؤسسة العلوم الوطنية للبحث عن C6H- في الأجرام السماوية. على وجه الخصوص ، استهدفوا المواقع التي رصدت فيها عمليات البحث السابقة إشارات لاسلكية غير محددة بالترددات المناسبة.
وجدوا C6H - في موقعين مختلفين تمامًا - غلاف من الغاز يحيط بالنجم العملاق الأحمر المتطور IRC +10216 في كوكبة الأسد ، والسحابة الجزيئية الباردة TMC-1 في برج الثور. يظهر وجود الأنيون في كلا المنطقتين أن العمليات الكيميائية التي تشكل C6H- موجودة في كل مكان. كما يشير إلى وجود الأنيونات الجزيئية الأخرى وسيتم العثور عليها في المستقبل القريب.
'هذا الاكتشاف هو دليل مثير على أن فهمنا للكيمياء بين النجوم لا يزال بدائيًا تمامًا. وقال مكارثي إنه يعني أيضًا أن المزيد من الأنيونات الجزيئية ، ربما كثيرة ، يمكن العثور عليها الآن في المختبر وفي الفضاء.
سيُنشر هذا البحث في عدد 1 كانون الأول (ديسمبر) من مجلة The Astrophysical Journal Letters.
المصدر الأصلي: بيان صحفي CfA
