Green Bank Teleskop’u kullanan gökbilimciler, basit karbon temelli molekülleri ve çoklu dolaşımlı aromatik hidrokarbonlar olarak bilinen esaslı molekülleri kimyasal olarak bağlamaya yardımcı olan ilgi çekici bir organik molekül olan benzonitrilin ilk belirgin yıldızlararası keşfini yapmışlardır. Bu keşif, Samanyolu ve diğer galaksilere nüfuz eden kızılötesi parıltılı bir ışığın kaynağını belirleme de 30 yıllık bir gizemin çözülmesi için önemli bir ipucu sunuyor.
Gökbilimcilerin çözmeye çalıştığı bir gizem vardı. Samanyolu’nun içinden, uzak galaksilere kadar baktıkları yerlerde kızılötesi ışık şeklinde şaşırtıcı bir ışıma görmekteydiler. Kızılötesi spektrumunda kendini gösteren bu zayıf kozmik ışığın, kolayca tespit edilebilen bir kaynağı yoktu. Dev yıldızlararası bulutlar, yıldız oluşturan bölgeler veya süpernova kalıntıları gibi tanınabilir herhangi bir kozmik özellik ile ilgisiz görünüyordu. Her yerdeydiler ve bu oldukça şaşırtıcıydı.
Bilim adamlarının sonunda bulduğu olası neden, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAHs) olarak bilinen bir organik molekül sınıfının içe dönük kızılötesi emisyonuydu. Bilim adamlarının daha sonra keşfedecekleri, evrendeki tüm karbonun yaklaşık yüzde 10’unun bu moleküllerden oluştuğu ve şaşırtıcı derecede bol miktarda olduğu idi.
Her ne kadar bu moleküller bilim insanlarının aradığı cevap gibi görünse de, var olan bilinen yüzlerce PAH molekülünden hiç biri, yıldızlararası uzayda kesin olarak tespit edilmemişti.
National Science Foundation’ın Green Bank Telescope (GBB) ‘dan elde edilen yeni veriler, molekülün yakın zamanlarda bulunan bir kuzenin ikna edici radyo parmak izlerini ve benzonitril molekülü PAH’lara kimyasal öncülünü gösteriyor. Bu algılama nihayet PAH’ların yıldızlar arası boşluğa yayılması ve gökbilimcilerin gözlemlediği gizemli kızılötesi ışıktan sorumlu olduğunun kanıtı olabilir.
Virginia’daki Charlottesville’deki Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevinde kimyager Brett McGuire liderliğindeki bilim ekibi, bu molekülün, Toros Moleküler Bulut 1 (TCM-1) olarak bilinen yakınlardaki bir yıldız oluşum bulutunun radyo işaretini tespit etti. Bulut Dünya’dan yaklaşık 430 ışıkyılı uzaklıktadır.
McGuire, “Bu yeni radyo gözlemleri bize kızılötesi gözlemlerin sağlayabileceğinden daha fazla bilgi verdi” dedi. “Polisiklik aromatik hidrokarbonları henüz doğrudan gözlemedik, şimdi benzonitril gibi basit moleküllerden bu büyük PAH’lara kadar olan kimyasal kırıntıları takip edebiliyoruz” dedi.
Benzonitril, sözde aromatik moleküller arasında en basitlerinden biri olmasına rağmen, aslında radyo astronomisi tarafından görülen en büyük molekül. Ayrıca, bir radyo teleskopuyla şimdiye kadar tespit edilen ilk 6 atomlu aromatik halka (hidrojen atomlarıyla kıllanmış bir altıgen karbon atomu dizisi) molekülüdür.
Aromatik halkalar, dünyada görülen (gıda maddelerinden tıbba kadar her şeyde bulunan) moleküllerde sıradan olmakla birlikte, uzayda radyo astronomisi ile ilk defa görülen halka molekülüdür. Benzersiz yapısı sayesinde bilim adamları uzaydaki moleküllerin varlığını teyit ederken “altın standart” olan ayırt edici radyo imzasını atmaya başladı.
Müleküller, yıldızlararası alanın yakın vakumunda savaşırken, radyo spektrumunda görünen belirgin bir seri sivri uçlar ayırt edici bir imza atar. Daha büyük ve daha karmaşık moleküller daha karmaşık bir imzaya sahiptir, bu da onların daha zor bulunmasına neden olur. PAH’lar ve diğer aromatik moleküller, genellikle çok simetrik yapılar oluşturduğu için algılanması daha da zordur.
Açık bir radyo parmak izi üretmek için, moleküller biraz asimetrik olmalıdır. Birçok PAGE gibi daha düzgün yapıya sahip moleküller çok zayıf imzalara sahip olabilir veya hiç imza atamazlar.
Benzonitril’in tek taraflı kimyasal düzenlemesi, McGuire ve ekibine, radyo spektrumunda moleküle karşılık gelen dokuz farklı sivri tüfeği belirlemelerine izin verdi. Ayrıca azot atomu çekirdeklerinin radyo imza üzerindeki ek etkilerini de gözlemleyebiliyorlardı.
McGuire, “GBT’nin bu algılama için biriktirmemize izin verdiği kanıt inanılmaz” dedi. “Daha da büyük ve ilginç molekülleri ararken kozmik molekül dedektörü olarak benzersiz özelliklere sahip GBT’nin duyarlılığına ihtiyaç duyacağız” dedi.
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180111141630.htm
Çeviri: Figen Berber