Молекулы в межзвёздной среде. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Существование молекул в межзвёздной среде впервые установлено в 1938-40, когда в оптич. спектрах ряда звёзд были обнаружены узкие линии поглощения, обусловленные межзвёздными радикалами CN, CH и CH⁺. Их относительное содержание составляло всего ~ 10^-8. В соответствии с этим считалось, что в межзвёздной среде встречаются только двухатомные M. и лишь в виде малой примеси. В 1968-70 с развитием радиоастр. методов впервые удалось обнаружить многоатомные M., а именно: M. воды (H₂O), аммиака (NH₃) и формальдегида (H₂CO). Оказалось, что общее кол-во молекулярного газа в межзвёздной среде не меньше, чем атомарного. Были открыты гигантские молекулярные облака, с массой 10⁵-10⁶ масс Солнца, размером ~10²⁰ см, к-рые, как выяснилось, играют ключевую роль в процессе звездообразования в Галактике.

В межзвёздной среде открыто более 80 видов M. (табл.). Неорганич. соединения представлены в осн. гидридами, оксидами и сульфидами. Наиб. распространённым является молекулярный водород, но молекулы H₂ не имеют удобных для наблюдения линий ни в видимом, ни в радиодиапазоне. Поэтому их содержание оценивается, как правило, косвенными методами. Неожиданно разнообразным оказался ассортимент органич. соединений. В межзвёздной среде обнаружены спирты (метиловый CH₃OH и этиловый C₂H₅OH), альдегиды (формальдегид H₂CO и ацетальдегид CH₃CHO), простые и сложные эфиры (CH₃OCH₃, HCOOCH₃), кислоты (HCOOH, HNCO), в т. ч. синильная к-та HCN и её производные CH₃CN, NH₂CN, включая HC₃N и цианополиины HC₅N, HC₇N, HC₉N и HC₁₁N (последняя - наиб. тяжёлая из открытых межзвёздных M.). Кроме M. с насыщенными валентностями в межзвёздной среде обнаружены разнообразные молекулярные фрагменты, свободные радикалы, напр. C₆H, C₄H, C₃N, и молекулярные ионы, такие, как CH⁺, N₂H⁺, HCO⁺, HOC⁺, HCNH⁺. У многих из найденных M. зарегистрированы их изотопно замещённые аналоги, содержащие редкие изотопы. Напр., в случае СО обнаружены 6 разл. вариантов M. с С^12,13 и О^16,17,18. Более того, в многоатомных M. наблюдаются независимо M., различающиеся лишь положением изотопно замещённых атомов, напр. HC¹³CCN, HCG¹³CN и HCCC¹³N.

Радиоастр. наблюдения молекулярных линий стали осн. источником информации о строении и эволюции Галактики, о физ. условиях, существующих в межзвёздной среде, о хим. и изотопич. составе космич. вещества. Измеряя интенсивности молекулярных линий, их ширины, профили и сдвиги, можно определить состав и массу межзвёздного облака, его плотность и температуру, внутр. движение газа, магн. поле, прохождение ударных волн и др.

Исследование M. в межзвёздной среде значительно продвинуло решение таких проблем, как происхождение хим. элементов и изотопов, образование звёзд и протопланетных систем, предбиол. эволюция органич. вещества.

Литература по молекулам в межзвёздной среде

Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.