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2026-01-24 07:52:00
惑星が存在せず、太陽の光も届かない、星々の間の寒くて埃っぽい空間の奥深くで、天文学者たちは、そこにあるはずのない化学巨人を発見した。科学者たちは、これまで宇宙で発見された中で最大の硫黄含有分子を検出した。
2,5-シクロヘキサジエン-1-チオン (C₆H₆S) と呼ばれるこの環状化合物は、天の川銀河の中心近くの巨大な分子雲の中に存在します。
この発見は、天体化学における長年の空白を埋め、星や惑星、あるいは地球そのものが存在するずっと前から生命の原料が形成され始めるという考えを強化するものであるため、非常に重要である。
「これは、星間空間における複雑なリング状の硫黄含有分子の明確な検出であり、宇宙と生命の構成要素との間の化学的つながりを理解するための重要な一歩です」とマックス・プランク地球外物理研究所（MPE）の主任研究員兼科学者である荒木光則氏は述べた。 言った。
宇宙で失われた硫黄を見つける
硫黄は地球上のタンパク質や酵素の重要な元素ですが、複雑な硫黄分子はこれまで宇宙に出現することを頑なに拒否していました。たとえば、科学者たちは宇宙で多くの複雑な炭素ベースの分子を検出していましたが、硫黄化合物は驚くほど小さく単純なままで、通常は 6 個以下の原子で構成されていました。
私たちの太陽系の隕石や彗星には、より複雑な硫黄化学物質が含まれているため、これは奇妙でした。したがって、星間空間と惑星系の間のどこかで、硫黄が失われているように見えました。
この謎を解読するために、研究者らは、宇宙にどのような硫黄分子が存在するかを推測するのではなく、まず実験室で硫黄分子を作成して研究することに決めました。
彼らは硫黄を含む強い臭いの液体であるチオフェノールから始めました。 1,000 ボルトの放電を起こすことにより、分子がばらばらになり、宇宙で見られるエネルギー状態を模倣した新しい形に再結合できるようになりました。生成物の 1 つは C6H6S で、これは 6 員炭素環と合計 13 個の原子を持つ安定した分子です。
次のステップは識別でした。空間内の分子は視覚ではなく、分子が回転するときに発する電波によって検出されます。研究著者らは、特注の分光計を使用して、C₆H₆S の正確な無線周波数を非常に高い精度 (有効数字 7 桁を超える精度) で測定しました。これにより、固有の無線指紋が作成されました。
次に彼らは、スペインにある 2 つの強力な電波望遠鏡 (IRAM 30 メートル望遠鏡とイエベス 40 メートル望遠鏡) を使用して収集された天文データからこの指紋を検索しました。この信号は、地球から約27,000光年離れた天の川銀河の中心近くに位置する、よく研究されているG+0.693-0.027と呼ばれる分子雲の中に、目に見えないところに隠れていました。
さらに重要なことは、この雲はまだ星を形成しておらず、そのような化学が宇宙の歴史の非常に初期に起こったことを示しています。
「我々の結果は、彗星の分子と構造的に類似した13原子（硫黄）分子が、星のない若い分子雲の中にすでに存在していることを示している。これは、生命の化学的基礎が星が形成されるずっと前から始まっていることを証明している」と、研究著者の一人でMPEの科学者であるヴァレリオ・ラッタンツィ氏は述べた。
硫黄はまだ大量に不足している
この発見は、宇宙のリストに新しい分子を追加するだけではありません。これは、星間空間と彗星や隕石に含まれる物質との間に直接的な化学的な橋を架けており、複雑な硫黄化学が星形成雲から惑星系への旅の過程で生き残ることを示唆しています。
しかし、1 つの分子を検出しただけでは、そのような化学がどれほど広く普及しているのか、あるいは星や惑星の形成に伴ってこれらの化合物がどのように進化するのかはまだ説明されていません。硫黄の化学はモデル化が難しいことで知られており、多くの硫黄含有分子は実験室での指紋が不明なため、依然として目に見えない可能性があります。
今後の研究は、実験室と宇宙の両方で、さらに大きくて複雑な硫黄化合物の探索に重点が置かれる予定です。
の 勉強 雑誌に掲載されています 自然天文学。
#科学者が深宇宙でこれまでに発見された最大の硫黄分子を発見