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天体物理学家发现了太空大型含硫分子化合物

德国马克斯普朗克外星物理研究所(MPE)与西班牙生物星际研究中心(CAB)合作,首次在宇宙中发现最大硫化分子:2,5-环

德国马克斯普朗克外星物理研究所(MPE)与西班牙生物星际研究中心(CAB)合作,首次在宇宙中发现最大硫化分子:2,5-环己二烯-1-硫酮(C₆H₆S)。

在银河系的中心,科学家们发现了第一个隐藏在星际云中的含硫六元环分子。图片来源:NASA

1. 里程碑式发现

在位于银河中心附近的分子云 G+0.693–0.027(距地球约27,000光年)中,科研团队检测到了迄今为止已知最庞大的含硫分子——C₆H₆S。该分子具有稳定的六元环和13个原子,远超此前在太空中探测到的所有硫化合物。

此项研究已发表在《Nature Astronomy》期刊,标志着“星际介质与生命构建块之间化学联系”的重要进展。

MPE科学家 Mitsunori Araki(该研究的主要作者)指出:“这是首次在星际空间中无歧义地检测到一个复杂的环状硫化分子,也是理解宇宙与生命起源化学链接的关键一步。”

2. 研究背景与重要性

迄今为止,天文学家仅在星际空间中发现了少量小型硫化合物(大多含6个原子或更少)。硫在蛋白质和酶的功能中扮演着不可或缺的角色,因此科学家们一直预期存在更大、更复杂的硫化分子。然而,这类分子长期未被观测到,导致星际化学与彗星、陨石中有机物质之间的“鸿沟”成为天体化学中的核心谜题。

新发现的C₆H₆S在结构上与外星样品中已知分子相似,是迄今为止首个在太空中被确凿识别的此类分子。它为星际介质与我们太阳系中的有机物质之间建立了直接的化学“桥梁”。

3. 探测方法

实验合成:研究团队在实验室中使用1,000伏的电弧对气味刺鼻的硫酚(C₆H₅SH)进行放电,合成了C₆H₆S分子。随后,他们利用自研光谱仪精确测定该分子的射电发射频率,得到超过七位有效数字的独特“射电指纹”。

与星际观测数据匹配:将实验得到的射电指纹与西班牙IRAM 30米射电望远镜和Yebes 40米射电望远镜收集的大规模观测调查数据进行比对,最终在星际云 G+0.693–0.027 中确认了该分子的存在。

MPE科学家 Christian Endres 与 Mitsunori Araki(实验负责人)说明: “实验中的真空室是新分子诞生与即刻测量的舞台。我们的精密光谱技术让我们能够捕捉到C₆H₆S的独特频谱。”

4. 对生命起源的启示

MPE科学家 Valerio Lattanzi 评论:“我们的结果表明,一个与彗星中分子结构相似的13原子分子已经存在于年轻的无星分子云中。这证明了生命化学基础在恒星形成之前就已在星际空间中建立。”

这一发现暗示,更多复杂硫化分子可能尚未被检测到。它提示,生命的基本成分可能在地球诞生之前,在星际空间深处就已形成。

5. 结语

这项突破性研究不仅拓展了我们对宇宙中含硫有机化学的认识,也为探究生命起源提供了新的线索。随着实验技术和射电望远镜观测能力的不断提升,未来我们或将发现更多隐藏在星际介质中的“生命之源”。

勇编撰自论文"A detection of sulfur-bearing cyclic hydrocarbons in space".Nature Astronomy.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。