Угольную кислоту впервые нашли в космосе
Она оказалась в молекулярном облаке
Астрономы впервые достоверно обнаружили в молекулярном облаке Млечного Пути угольную кислоту. Это первая межзвездная молекула, содержащая три атома кислорода, и третья карбоновая кислота, обнаруженная на данный момент в космосе. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.
Карбоновые кислоты представляют собой разновидность сложных органических молекул, широко распространены в природе и считаются предшественниками многих важных для существования жизни пребиотических молекул, таких как аминокислоты и липиды. Однако к настоящему моменту в межзвездной среде были достоверно обнаружены лишь два таких соединения — муравьиная и уксусная кислоты.
Группа астрономов во главе с Мигелем Санс-Ново (Miguel Sanz-Novo) из Испанского астробиологического центра сообщила, что впервые нашла в межзвездной среде угольную кислоту (HOCOOH). Эта молекула играет важную роль в различных биологических и геохимических процессах, ранее ее наличие предсказывалось для ледяных спутников планет-гигантов, а также Меркурия и Марса. Наблюдения велись за молекулярным облаком G+0.693—0.027, расположенным в направлении центра Млечного Пути, при помощи 40-метрового радиотелескопа Обсерватории Йебеса и 30-метрового радиотелескопа IRAM в период с марта 2021 по март 2022 года и с 1 по 18 февраля 2023 года.
Исследователи обнаружили в облаке цис-транс конформер угольной кислоты со значением колонковой плотности 6,4×1012 молекул на квадратный сантиметр. Более стабильный цис-цис конформер угольной кислоты обнаружен не был, предполагается, что он может быть довольно многочисленным в межзвездном пространстве, хотя его практически невозможно обнаружить радиоастрономическими методами.
Ученые считают, что угольная кислота способна образовываться в холодных плотных молекулярных облаках на поверхности ледяных пылинок, в ходе реакций между угарным газом и гидроксильным радикалом или в ходе облучения заряженными частицами смесей водяного и углекислотного льдов.
Ранее мы рассказывали о том, как комету Виртанена уличили в перевыработке спирта при сближении с Солнцем.
Астрономам помогло моделирование на суперкомпьютерах
Избыток массивных эллиптических галактик вблизи сверхгалактической плоскости не является аномалией, а хорошо объясняется в рамках теории холодной темной материи. К такому выводу пришли астрономы, проанализировав данные компьютерного моделирования распределения галактик разных типов в Местном сверхскоплении. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. Стандартная теория формирования галактик предсказывает, что дисковые галактики эволюционируют достаточно изолировано, в основном за счет звездообразования, подпитываемого непрерывной аккрецией газа из межгалактической среды. Если же температура среды вне галактики будет повышенной, поступление газа в гало галактики будет ограничено и звездообразование затухнет. Это характерно для плотных областей, содержащих обширные гало темной материи, где также чаще происходят слияния галактик, что приводит к образованию эллиптических галактик. Местное сверхскопление галактик представляет собой крупнейшую структуру в Местной Вселенной, куда входит и Млечный Путь. Она связана со сверхгалактической плоскостью и демонстрирует избыток ярких эллиптических и активных в радиодиапазоне галактик, при этом избытка дисковых галактик не наблюдается. Группа астрономов во главе с Тиллем Савалой (Till Sawala) из Университета Хельсинки представила результаты космологического моделирования SIBELIUS DARK на суперкомпьютерах COSMA 8 и CSC Mahti, которое воспроизводит распределение галактик на расстояниях до двухсот мегапарсек от Местной Группы галактик в рамках модели ΛCDM (модели холодной темной материи) и стандартной теории формирования галактик. Начальные условия моделирования подбирались так, чтобы соответствовать крупномасштабной структуре галактик по данным обзора неба 2M++ и сравнивались с данными наблюдений обзора 2MASS. В моделировании слияния галактик и звездообразование, вызванное нестабильностью диска, были основными процессами, которые могут привести к росту балджа галактики и трансформации дисковой галактики в эллиптическую. Моделирование смогло воспроизвести наблюдаемое пространственное распределение дисковых и эллиптических галактик, в частности, наблюдаемый избыток массивных эллиптических галактик вблизи сверхгалактического экватора. Во-первых, самые массивные эллиптические галактики в диапазоне красного смещения z=0,01-0,02 гораздо массивнее самых массивных дисковых галактик, а интенсивность образования групп сильно зависит от массы галактик. Во-вторых, похоже, что среда в сверхгалактической плоскости препятствует созданию условий, необходимых для образования массивных дисковых галактик, таких как относительно спокойные события слияний и постоянный приток холодного газа. Таким образом, наблюдаемое распределение галактик не выглядит аномалией, а вписывается в предсказания модели ΛCDM и стандартной модели формирования галактик. Ранее мы рассказывали о том, как сверхтекучая темная материя не выдержала проверку Млечным Путем.
