什么是星际有机分子

什么是星际有机分子？

20世纪60年代，随着时代的变迁和科学技术的进步，天文学也进入了一个快速发展的时代。宇宙微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子统称为20世纪天文学的四大发现。今天，小恒星将引入星际有机分子。

星际分子可以分为行星际有机分子和行星际无机分子，而行星际有机分子是指存在于太空中的有机分子。它的发现给宇宙中可能存在其他生命带来了希望。星际有机分子的发现有助于人们理解星云和恒星的演化，是天文学分支星际化学的基础。

自19世纪以来，天文学家从他们的观察中发现星际空间不是真空，而是薄物质。1930年，瑞士出生的美国天文学家罗伯特·朱利叶斯·特朗普勒通过他对银河系中开放星团的研究，认为遥远开放星团的亮度低于预期，恒星显得更红的原因是星际尘埃导致的星际灭绝在星际空间普遍存在。超过90%的星际物质是气体，其余的是尘埃粒子，通常低于零下200摄氏度。1944年，荷兰天文学家亨德里克·范·德·赫尔斯特推断星际氢原子会发射波长为21厘米的电磁波。1951年，他用射电望远镜证实了自己的推断。

因为星际物质非常薄，天文学家最初认为星际气体是单个原子或离子，星际分子根本不可能存在。1957年，美国物理学家查尔斯·哈德·汤斯指出了太空中17种可能的星际分子，并提出了探测它们的方法。后来，科学家在1963年检测到羟基(-OH)，1968年在银河系中心区域检测到氨(NH3)和水，1969年检测到甲醛(HCHO)。到1991年，100多种星际分子相继被发现。

自1963年射电天文学成功应用于探测星际有机分子以来，星际有机分子的研究取得了很大进展，但星际有机分子的形成过程和化学演化仍不清楚。一种理论认为星际有机分子是由非常薄的星际尘埃和气体的化学反应形成的，这种化学反应经常发生在星际空间，通常是由分子通过相互作用和宇宙射线电离而形成的。这些带正电荷的粒子通过静电力吸引邻近的中性粒子。这种反应也可能发生在中性原子和分子之间，但进行得更慢。每个分子通常有几个甚至几百个来源。这些分子源分布在星际空间中具有不同物理条件的不同区域，如银中心、电离氢区和中性氢区、星周物质、暗星、超新星遗迹和红外恒星附近。

星际分子的研究有助于人类深入了解星云的特征，有助于揭开生命起源的奥秘，对天体化学、银河结构、天体化学等都有重要意义。(资料来源:兴明天文台)

作者|刘少华

审核|董晨晖

编辑|贺柏翔