Топ питань
Часова шкала
Чат
Перспективи
Список міжзоряних і навколозоряних молекул
стаття-список у проєкті Вікімедіа З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Remove ads
Список міжзоряних і навколозоряних молекул охоплює молекули, які виявили в міжзоряному середовищі або навколозоряних оболонках. Молекули згруповано за кількістю атомів у їхньому складі. Для кожної виявленої сполуки вказано її хімічну формулу, а також формули всіх виявлених іонів.
Remove ads
Пояснення
Узагальнити
Перспектива
Перелічені нижче молекули виявили методами астрономічної спектроскопії. Вони утворюють спектральні лінії, поглинаючи або випромінюючи фотони під час переходів між енергетичними рівнями, і різниця енергій між цими рівнями визначає довжини хвиль, на яких спостерігаються лінії. Переходи між енергетичними рівнями молекул бувають кількох різних типів. Молекулярні електронні переходи відбуваються, коли один із електронів молекули переходить з однієї молекулярної орбіталі на іншу, і такі переходи зазвичай утворюють спектральні лінії в ультрафіолетовій, оптичній або ближній інфрачервоній частинах електромагнітного спектру. Вібраційні переходи[en] змінюють кількість квантів енергії коливань молекулярних зв'язків, утворюючи лінії в середньому або далекому інфрачервоному діапазоні. Ротаційні переходи[en] відбуваються, коли змінюється кількість квантів кінетичної енергії обертання молекули і спричиняють випромінювання в мікрохвильовому або радіодіапазоні[1].
Іноді переходи різних типів відбуваються одночасно, наприклад в ротаційно-вібраційній спектроскопії змінюється як ротаційний, так і вібраційний рівні енергії. Іноді стаються всі три переходи разом, як-от у смузі Філіпса двоатомного вуглецю C2, у якій електронний перехід створює лінію в ближньому інфрачервоному діапазоні, яка розщеплюється на кілька коливальних смуг через одночасну зміну рівня коливань, які своєю чергою розщеплюються на ротаційні гілки[2].
Спектр конкретної молекули регулюється правилами відбору квантової хімії та її молекулярною симетрією. Деякі молекули мають прості спектри, які легко ідентифікувати, тоді як інші мають надзвичайно складні спектри з великою кількістю ліній, що робить їх набагато важчими для виявлення[3]. Взаємодія між атомними ядрами й електронами додатково спричиняє надтонку структуру спектральних ліній. Якщо молекула існує в кількох ізотопологах (версіях, що містять різні атомні ізотопи), спектр ще більше ускладнюється ізотопними зсувами[en].
Одним із найпродуктивніших місць виявлення міжзоряних молекул є Стрілець B2, гігантська молекулярна хмара поблизу центру Чумацького Шляху: близько половини перелічених нижче молекул вперше виявили саме там[4]. Багатим джерелом навколозоряних молекул є CW Лева (також знана як IRC +10216), відносно недалека вуглецева зоря, де було ідентифіковано близько 50 молекул[5]. Між міжзоряним і навколозоряним середовищем немає чіткої межі, тому вони об'єднані в спільному списку.
Першою молекулою, яку виявили в міжзоряному середовищі, був метилідиновий радикал[en] (CH•), для якого у 1937 році була зареєстрована оптична лінія на 4300 ангстремах, утворена його електронним переходом[6]. Починаючи з 1950-х років, більшість нових молекул виявлялась методами радіоастрономії, а з 1990-х років також стала важливою субміліметрова астрономія[7]. Найпоширенішою міжзоряною молекулою є молекулярний водень H2, також поширеними є монооксид вуглецю CO, вода H2O, аміак NH3, формальдегід HCHO, ціаністий водень HCN[8].
Надзвичайно низька густина міжзоряного середовища не сприяє утворенню молекул, бо рідкість зіткнень частинок сильно зменшує ймовірність реакцій в газовій фазі. У багатьох регіонах наявне ультрафіолетове випромінювання, яке руйнує молекули у фотохімічних реакціях[9]. Пояснення спостережуваної кількості міжзоряних молекул вимагає розрахунку балансу між темпами їхнього утворення та руйнування, що вимагає моделювання хімії іонів у газовій фазі, хімії на поверхні частинок космічного пилу, переносу випромінювання з урахуванням міжзоряного поглинання та складних мереж хімічних реакцій[en][10].
Дисципліна астрохімії включає розуміння процесів утворення міжзоряних молекул і пояснення їхньої поширеності. Використання молекулярних ліній для визначення фізичних властивостей астрономічних об'єктів знане як молекулярна астрофізика.
Remove ads
Список молекул
Узагальнити
Перспектива
У наступних таблицях наведено список молекул, які виявили у міжзоряному середовищі та навколозоряних оболонках. Молекули згруповано за кількістю атомів. Нейтральні молекули та їхні іони перераховано в окремих колонках. Якщо в колонці молекули стоїть прочерк, то для такої молекули виявлено лише іонізовану форму. Масу вказано в атомних одиницях маси. Виявлені дейтерієві молекули, які містять принаймні один атом дейтерію (2H), наведено в окремій таблиці. Загальну кількість виявлених молекул та іонів вказано в заголовку кожного розділу.
Назви наведено відповідно до національного стандарту[11].
Більшість виявлених молекул (і всі молекули з понад п'ятьма атомами) є органічними. Єдиною виявленою неорганічною п'ятиатомною молекулою є SiH4[12].
2-атомні (43)
3-атомні (44)
3 є одним із найпоширеніших іонів у Всесвіті. Вперше його виявили 1993 року[55][56].
4-атомні (30)
5-атомні (20)
6-атомні (16)
7-атомні (13)
8-атомні (14)
9-атомні (10)
З 10 й більше атомами (21)
Молекули на основі поліїна належать до найважчих молекул, знайдених в міжзоряному середовищі.
Remove ads
Дейтерієві молекули (22)
Ці молекули містять один або кілька атомів дейтерію, важкого ізотопу водню.
Непідтверджені (13)
У науковій літературі повідомляли про виявлення наступних молекул, ці результати ставили під сумнів інші дослідники, або самі автори описували свої результати як ненадійні. Ці міжзоряні молекули чекають на незалежне підтвердження.
Remove ads
Див. також
Коментарі
Примітки
Література
Посилання
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads