Астрономы впервые идентифицировали изомер тиофенола — циклическую молекулу с серой, состоящую из 13 атомов, в холодном межзвездном облаке, что значительно углубляет понимание химии предбиологических соединений.
Исследователи из Института внеземной физики Макса Планка в Германии и испанские астробиологи нашли в межзвездном облаке G+0.693–0.027, находящемся приблизительно в 27 000 световых лет от нашей планеты, крупнейшую зафиксированную вне Солнечной системы серосодержащую молекулу. По своей химической формуле она схожа с тиофенолом, но в отличие от него, в данной космической молекуле атом серы соединён двойной связью с атомом углерода в фенольном кольце C6H6SH), тогда как в тиофеноле водород связан с серой (C6H5SH). Другой атом углерода соединён сразу с двумя водородными атомами. Структура молекулы изображена на приведённом выше изображении. В классификации органических соединений она обозначается как 2,5-циклогексадиен-1-тион. Журнал научной публикации — Nature Astronomy
Эта циклическая молекула формирует шестичленное кольцо, включая 13 атомов, что значительно превышает количество атомов в ранее обнаруженных серосодержащих соединениях. Она стала первым сложным серосодержащим органическим веществом, найденным в дальнем космосе, и представляет собой важный шаг к пониманию химических процессов, предшествующих возникновению жизни.
Методы обнаружения молекулы
Идея поиска серосодержащих молекул в облаке возникла после получения сигнала, напоминающего спектр тиофенола. Ученые в лаборатории пропустили электрический разряд в 1000 вольт через тиофенол и синтезировали 2,5-циклогексадиен-1-тион, который в свободном виде на Земле не встречается. Затем, применяя самодельный прецизионный спектрометр, авторы измерили его радиоспектр с точностью до семи значащих цифр, создав уникальный «радио-отпечаток». Этот спектральный «автограф» был сопоставлен с данными астрономических наблюдений, собранных с помощью радиотелескопов IRAM 30 м и Yebes 40 м в Испании. Полученное совпадение подтвердило наличие «товарного» количества 2,5-циклогексадиен-1-тиона в наблюдаемом молекулярном облаке.
Ранее в межзвездной среде находили в основном простые серосодержащие молекулы с малым числом атомов. При этом сера всегда играла важную роль в биохимии живых организмов (например, она содержится в белках и ферментах — это легко заметить по запаху тухлых яиц). Новая молекула служит промежуточным звеном между простой космической химией и сложными органическими структурами, найденными в метеоритах и кометах нашей Солнечной системы.
