逾加复杂的星际化学
译自Spaceflight Now，2007年7月6日
利用美国国家科学基金会Robert C. Byrd绿堤望远镜（GBT）的数据，天文学家找到了迄今在宇宙中发现过的最大的负电分子。天文学家说，能够在不到一年的时间里发现这第3个负电荷的分子（即阴离子），以及最新发现的阴离子的大小，都将迫使星际化学的理论模型发生巨大的变化。
“这一发现继续使星际空间业已发现的化学成分种类和复杂性增加。”美国国家射电天文台（NRAO）的Anthony J. Remijan说。他又补充道：“它还增加了复杂的有机分子和其他类别的大型分子的合成渠道，而在恒星和行星形成的巨分子云中，这些分子可能是生命的先兆。”
带负电的大型分子在星际空间中的合成过程。（图片提供：Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF）
两个科研小组都发现了带负电的C8H-（octatetraynyl），它由一串8个碳原子和1个氢原子组成，存在于演化到老年的恒星气体包层和寒冷黑暗的分子云中。在这两种情况下，分子都会有一个多余的电子，使其带有负电荷。人们已在宇宙空间中发现了130个中性分子以及约莫1打的正电分子，但直到去年年底，才有第一个负电分子发现。先前发现的阴离子中，最大的一个由6个碳原子和1个氢原子组成。
NASA戈达德航天中心（GSFC）的Jan M. Hollis说：“直到最近，许多解释星际空间化学反应演化的理论模型大面积忽略了阴离子的存在。这一点不再成立，而这也意味着，还有更多在宇宙环境下合成大型有机分子的途径没有被研究过。”
来自恒星的紫外线可以敲下分子中的一个电子，产生阳离子。天文学家一度认为，星际空间中的分子是无法长时间留住多余的电子的，因此也无法留住负电荷。哈佛-史密松天体物理中心（CfA）的Mike McCarthy说：“显然，这并不符合实际情况。在这些区域，阴离子出乎意料地丰富。”
Remijan和他的同事在演化到晚期的巨星IRC +10 216包层中发现了阴离子C8H-，这颗恒星距离地球550光年，位于狮子座。他们在世界上最大的可操纵射电望远镜——GBT的数据存档中搜索到了带电分子的射电辐射特征频率。
来自哈佛-史密松天体物理中心（CfA）的另一个小组在观测金牛座寒冷的分子云团TMC-1时发现了相同的特征辐射。观测同样是利用GBT完成的。两次发现中，CfA小组的前期实验室研究说明，这一射电频率实际上是由分子辐射的，因此就把搜索目标告诉了天文学家。
国家标准技术局（NIST）的Frank Lovas说：“非常重要的是，星际分子的可能候选对象最初是在实验室中研究过的，因此人们在天文观测之前已经知道了它们能够辐射的射电频率。”
两个小组都在7月20日的《天体物理学通报》上公布了他们的结果。
CfA的Sandra Bruenken说：“现在，短时间内在不同环境中发现了3个带负电的分子，看起来它们存在的可能性大大增加了。我们相信，只要事先在实验室中弄清其特性，使用象GBT这样更灵敏更先进的望远镜，我们可以发现更多种类的分子。”
北爱尔兰贝尔法斯特女王大学的Martin Cordiner说：“未来对阴离子的进一步研究包括天文观测、实验室研究和理论计算，这样我们就可以用其揭示星际空间发生的物理和化学过程。”
NRAO的Phil Jewell说：“GBT继续在发现、辨认以及测绘天文环境下大型分子分布的工作中占据领先地位，并将在今后的几十年间继续保持。”
除Hollis、Lovas、Cordiner和Jewell之外，Remijan还与北爱尔兰贝尔法斯特女王大学的Tom Millar以及英国曼切斯特大学的Andrew Markwick-Kemper合作。
Bruenken的合作者包括McCarthy、Harshal Gupta、Carl Gottlieb和Patrick Thaddeus，他们都来自哈佛-史密松天体物理中心。
美国国家射电天文台是美国国家科学基金会的机构，由联合大学机构在合作协议下运转。
哈佛-史密松天体物理中心总部位于马萨诸塞州的剑桥，是史密松天体物理天文台和哈佛天文台的合作组织。CfA的科学家分布在6个研究部门中，研究着宇宙的起源、演化和终极命运。
