Pięć i pół tysiąca lat świetlnych od Ziemi znajduje się mgławica skatalogowana pod numerem NGC 6334. Częścią tej mgławicy jest obszar gwiazdotwórczy, w którym intensywnie powstają młode gwiazdy i otaczające je układy planetarne. Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) wykorzystali ostatnio sieć 66 radioteleskopów ALMA w Chile do sprawdzenia, czy w tejże mgławicy nie znajduje się związek chemiczny, którego jak dotąd nie udało się nigdy zaobserwować w warunkach naturalnych. Skąd taki pomysł?
ALMA przyjrzała się jedynie fragmentowi całej rozległej mgławicy. To jednak wystarczyło, aby dostrzec tam charakterystyczny sygnał widmowy wskazujący na obecność 2-metoksyetanolu, związku chemicznego składającego się z aż 13 atomów. Warto zauważyć, że jak dotąd w przestrzeni kosmicznej naukowcom udało się zidentyfikować jedynie sześć związków chemicznych zawierających większą liczbę atomów od tego związku.
Czytaj także: Związki chemiczne? Znamy ich mniej, niż sądzisz. Poszukiwania trwają
Co ciekawe jednak 2-metoksyetanolu nigdy jeszcze nie obserwowano w środowisku naturalnym, ani na powierzchni Ziemi, ani w przestrzeni kosmicznej. Jedyne informacje zatem jakie mamy na temat tego związku, pochodzą z symulacji laboratoryjnych. Jest to zarazem największa i najbardziej złożona cząsteczka metoksylowa zidentyfikowana poza Ziemią.
Naukowcy bezustannie badają skład chemiczny obszarów gwiazdotwórczych. Pozwala to bowiem zrozumieć, z jakich związków chemicznych powstają gwiazdy, a później krążące wokół nich planety. Tylko w ten sposób można zatem odtworzyć ewolucję chemiczną wczesnych układów planetarnych. Jakby nie patrzeć, Układ Słoneczny ma już 4,5 miliarda lat. Gdybyśmy nie badali otaczających nas obszarów gwiazdotwórczych, moglibyśmy jedynie teoretyzować na temat tego, jak powstały i ewoluowały związki chemiczne wypełniające nasz obecny układ planetarny.
Choć samego 2-metoksyetanolu naukowcy nigdy nie obserwowali w naturze, to poszukiwali dokładnie tego związku. Dlaczego? Na możliwość obecności tego związku w mgławicy wskazały bowiem modele uczenia maszynowego analizujące skład obszarów gwiazdotwórczych NGC6334 oraz IRAS 16293-2422B, w którym znajdują się cztery bardzo młode protogwiazdy.
Zanim jednak naukowcy zabrali się za poszukiwanie tej złożonej cząsteczki, zmierzyli i przeanalizowali na każdy możliwy sposób widmo rotacyjne tego konkretnego związki. Wyniki analizy wskazały badaczom, jakich sygnałów powinni poszukiwać w świetle rejestrowanym przez detektory zainstalowane na antenach sieci ALMA.
Okazało się, że było to bardzo dobre podejście, bowiem najpierw naukowcom udało się zidentyfikować 25 charakterystycznych dla 2-metoksyetanolu linii widmowych, a następnie obserwatorium ALMA udało się te linie dostrzec w promieniowaniu pochodzącym z mgławicy NGC 6334. Mało tego, w toku badań udało się także ustalić obfitość tego związku w młodej mgławicy.
Czytaj także: Na krańcach kosmosu naukowcy odkryli dwie nietypowe galaktyki. Zaskakujące związki chemiczne
Analiza innych związków zidentyfikowanych w mgławicy pozwoliła nawet ustalić, z jakich związków chemicznych 2-metoksyetanol mógł tam powstać. Można zatem powiedzieć, że badaczom udało się zidentyfikować i opisać jeden z kroków ewolucji chemicznej związków, które powstają w otoczeniu młodych gwiazd.
Nierozwiązaną zagadką, przynajmniej jak na razie, pozostaje fakt odkrycia 2-metoksyetanolu w mgławicy NGC 6334, ale już nie w IRAS 16293-2422B. Teraz naukowcy muszą porównać obydwa te obszary i ustalić, dlaczego w jednym z nich związek taki mógł powstać, a w drugim nie.