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Nuovi composti metallici trovati in IRC +10216

Gli scienziati scoprono due nuovi composti contenenti metallo in un sistema stellare lontano.

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Recentemente, gli scienziati hanno scoperto due nuovi composti metallici in un sistema stellare noto come IRC +10216. Questo sistema stellare è famoso per la sua chimica ricca, soprattutto per la presenza di varie molecole contenenti metalli. I composti appena trovati si chiamano HMgCCCN, noto anche come idromagnesio cianoacetilide, e NaCCCN, o cianoacetilide di sodio.

Il Ruolo dei Telescopi nella Scoperta

Queste scoperte sono state fatte usando un potente radiotelescopio situato all'Osservatorio di Yebes in Spagna. Questo telescopio è progettato apposta per osservare segnali deboli dallo spazio. Le osservazioni hanno coperto un'ampia gamma di frequenze, permettendo ai ricercatori di rilevare i segni di queste nuove molecole.

Cosa Sono i Composti Metallici?

Le molecole contenenti metalli si trovano spesso in certe aree dello spazio, specialmente attorno a stelle che hanno raggiunto una certa fase nel loro ciclo vitale. Queste aree sono conosciute come inviluppi circumstellari. I metalli più comuni trovati in questi ambienti includono sodio e magnesio, già noti come parte di altre molecole.

Scoperte Precedenti

Prima di queste scoperte recenti, altri composti contenenti metalli erano stati trovati in IRC +10216. Ad esempio, composti semplici come il cloruro di sodio (sale da tavola) e il cloruro di potassio erano tra i primi a essere rilevati. Questi composti si formano nelle parti più calde dell'involucro della stella. Sono stati trovati anche composti più complessi, come i cianuri a base di magnesio, suggerendo che in questi strati esterni dell'involucro della stella avvengano vari processi chimici.

Metodo di Rilevamento

Gli scienziati hanno usato un metodo chiamato spettroscopia per studiare le linee spettrali prodotte dalle nuove molecole. Quando una molecola ruota, emette onde radio a frequenze specifiche. Misurando queste frequenze, i ricercatori possono identificare le molecole presenti nel sistema stellare. Le recenti osservazioni hanno rivelato una serie di sei linee spettrali associate ai nuovi composti, fornendo forti prove della loro esistenza.

Caratteristiche di HMgCCCN

Per l'HMgCCCN, la temperatura rotazionale osservata è stata di circa 17,1 K, il che indica che è relativamente fresca. Questa freschezza è tipica delle regioni esterne dell'involucro di una stella, dove tali molecole probabilmente si formano. La quantità di HMgCCCN trovata in questa regione è circa tre volte meno abbondante di un altro composto correlato, il MgCCCN.

Caratteristiche di NaCCCN

Allo stesso modo, il NaCCCN aveva una temperatura rotazionale leggermente più bassa di circa 13,5 K. Questa scoperta suggerisce che, mentre questi due composti esistono nello stesso ambiente, potrebbero formarsi in condizioni o processi diversi all'interno dell'involucro della stella. Il NaCCCN è una scoperta importante perché è la prima lunga catena di carbonio che contiene sodio.

L'Importanza delle Molecole Contenenti Metalli

La scoperta di queste molecole contenenti metalli è significativa per comprendere la chimica dell'universo. Offrono spunti su come gli elementi si combinano in ambienti diversi, specialmente nella vastità dello spazio. La presenza di sodio e magnesio in questi composti suggerisce la complessa chimica che avviene nei cicli vitali delle stelle.

Processi di Formazione

I ricercatori hanno anche esaminato come potrebbero formarsi questi nuovi composti. Hanno proposto un modello che inizia con gli atomi metallici rilasciati durante le fasi avanzate di una stella. Questi atomi possono quindi interagire con le catene di carbonio negli strati esterni della stella. Questa interazione può portare alla formazione di nuovi composti contenenti metalli, come HMgCCCN e NaCCCN.

Guardando Avanti: Ricerca Futura

Questa scoperta apre la strada a future ricerche su altre molecole contenenti metalli. Gli scienziati sono ora più attrezzati per cercare altri tipi di catene di carbonio che contengono metalli come alluminio, potassio o ferro. Ogni nuova scoperta potrebbe fornire ulteriori informazioni sui cicli vitali delle stelle e sull'evoluzione della chimica complessa nello spazio.

L'Impatto Più Ampio

Lo studio in corso delle molecole in IRC +10216 non è solo una scoperta isolata. Gioca un ruolo chiave nel più ampio campo dell'astrochimica, che unisce astronomia e chimica per comprendere i mattoni della vita e dell'universo. Questi risultati potrebbero alla fine aiutare nella ricerca di vita oltre la Terra identificando i tipi di molecole presenti in altri sistemi stellari.

Conclusione

L'identificazione di HMgCCCN e NaCCCN in IRC +10216 è un momento cruciale nello studio della chimica cosmica. Usando tecniche osservative avanzate, gli scienziati possono svelare i segreti dell'universo, una molecola alla volta. Man mano che la ricerca continua, ci aspettiamo di imparare ancora di più sulla chimica affascinante che esiste oltre il nostro mondo.

Fonte originale

Titolo: Discovery of two metallic cyanoacetylides in IRC+10216: HMgCCCN and NaCCCN

Estratto: We report on the detection of a series of six lines in the ultra-deep Q-band integration toward IRC+10216 carried out with the Yebes 40m telescope, which are in harmonic relation with integer quantum numbers J from 12 to 18. After a detailed analysis of all possible carriers, guided by high-level quantum chemical calculations, we conclude that the lines belong to HMgCCCN, named hydromagnesium cyanoacetylide. The rotational temperature and column density derived for HMgCCCN are 17.1 +/- 2.8K and (3.0 +/- 0.6) e12 cm-2, respectively. The observed abundance ratio between MgCCCN and HMgCCCN is 3. In addition, we report the discovery in space, also toward IRC+10216, of sodium cyanoacetylide, NaCCCN, for which accurate laboratory data are available. For this species we derive a rotational temperature of 13.5 +/- 1.7K and a column density of (1.2 +/- 0.2) e11 cm-2.

Autori: C. Cabezas, J. R. Pardo, M. Agundez, B. Tercero, N. Marcelino, Y. Endo, P. de Vicente, M. Guelin, J. Cernicharo

Ultimo aggiornamento: 2023-04-03 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.01066

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.01066

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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