Знали ли вы, что в межзвёздном газе, в протозвёздных «горячих ядрах» и даже в хвостах комет устойчиво обнаруживаются спирты - от метанола (CH₃OH) до этанола (C₂H₅OH) и даже пропанола (C₃H₇OH). Это не капли, а отдельные молекулы в крайне разреженном газе, но этого достаточно, чтобы уверенно увидеть спирты по спектральным отпечаткам.
Как работает метод обнаружения?
Каждая молекула вращается и вибрирует строго определёнными способами. При переходах между уровнями она поглощает/излучает радиоволны на узких частотах - это её спектральный штрих-код. Радиотелескопы сканируют миллиметровый и субмиллиметровый диапазоны, фиксируя десятки–сотни линий сразу.
Дальше лишь дело техники. Строится модель излучения (обычно LTE-подход), подбираются температура возбуждения, ширина линий, столбцовая плотность. Если набор линий одной и той же молекулы «встаёт» в модель по частотам и интенсивностям — молекула засчитана.
Так в 1975 году впервые подтвердили межзвёздный этанол в гигантском облаке Стрелец B2 возле центра Млечного Пути. Были обнаружены сразу несколько его вращательных переходов в 3-мм диапазоне, что исключает случайные совпадения.
Сегодня вместо одиночных частот мы делаем широкополосные обзоры на ALMA и IRAM. Тысячи каналов, пространственное разрешение до сотен астрономических единиц. Это позволяет отделить линии друг от друга в «лесу» спектров и измерять относительные количества родственных молекул — например, в Sgr B2 этанола оказалось примерно в 20 раз меньше, чем метанола в одном из горячих ядер.
Где именно "летают" спирты?
Давайте оформим это списком и перечислим зона распространения:
- Гигантские молекулярные облака у центра Галактики (Sgr B2) — историческая «кузница» органики, где подтверждены метанол, этанол и ещё более тяжёлые спирты.
- Другие звёздообразующие области (Orion KL, W51, G34.3+0.15): этанол там тоже найден — это уже не уникальная аномалия центра Галактики, а типичная химия «горячих ядер».
- Кометы: в 2015 году радиотелескоп IRAM-30 м зафиксировал этанол в комете Lovejoy (C/2014 Q2) — одновременно с простым сахаром гликолевым альдегидом. Это важная связка между межзвёздной и «солнечной» химией: то, что синтезировалось на межзвёздных пылинках, доехало в кометном льду до нашей Солнечной системы.
Как эти молекулы вообще образуются?
В холодных (10–20 К) тёмных облаках молекулы СО намерзают на пылинки. Затем потоки атомарного водорода «прошивают» этот лёд: последовательное гидрирование CO → H₂CO → CH₃OH приводит к образованию метанола прямо на поверхности зёрен. Это устоявшийся механизм, подтверждённый и наблюдениями межзвёздного льда, и лабораторными экспериментами. Когда участок облака нагревается молодыми звёздами, лёд сдувается в газ — и мы видим метанол в линиях.
Этанол обычно рассматривают как продукт реакций радикалов на поверхности льда при облучении УФ/космическими лучами и последующем «размораживании»: например, CH₃ + CH₂OH → C₂H₅OH или с участием радикала C₂H₅O. Современные обзоры и моделирование «горячих ядер» показывают, что такие поверхностные пути, дополненные газофазными реакциями при тёплом-апгрейде (100–200 К), воспроизводят наблюдаемые отношения метанол/этанол и сопутствующих кислородсодержащих органиков.
Космическая среда разрежена. Даже в богатейших регионах доля этанола — доли миллиардных относительно H₂. Но объёмы облаков составляют парсеки, поэтому суммарное количество молекул колоссально. В кометах картина иная: в короткие периоды повышенной активности комета Lovejoy выбрасывала газ со скоростью, эквивалентной «содержимому сотен бутылок вина в секунду».
Хочется помочь проекту, но нет возможности купить премиум? Просто поставьте лайк 👍 и подписываться на канал ✔️. Напишите комментарий и поделитесь статьёй с друзьями