รายชื่อโมเลกุลระหว่างดวงดาวและวงรอบ
ตรวจพบโมเลกุลที่แสดงด้านล่าง ผ่าน สเปกโทรสโกปีดาราศาสตร์ คุณสมบัติทางสเปกตรัมของพวกมันเกิดขึ้นเนื่องจากโมเลกุลดูดซับหรือปล่อยแสง โฟตอน เมื่อพวกมันเปลี่ยนระหว่างระดับพลังงาน โมเลกุลสองโมเลกุล พลังงาน (และทำให้ความยาวคลื่น ) ของโฟตอนตรงกับความแตกต่างของพลังงานระหว่างระดับที่เกี่ยวข้อง
การเปลี่ยนผ่านอิเล็กทรอนิกส์ระดับโมเลกุล เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอน ของโมเลกุลเคลื่อนที่ระหว่าง ออร์บิทัลโมเลกุล ทำให้เกิดเส้นสเปกตรัม ในรังสีอัลตราไวโอเลต , ออปติคอล หรือ ใกล้อินฟราเรด ส่วนของ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า อีกวิธีหนึ่งคือ การเปลี่ยนการสั่นสะเทือน จะถ่ายโอนพลังงาน ควอนต้า ไปยัง (หรือจาก) การสั่นของ พันธะโมเลกุล ซึ่งสร้างลายเซ็นในช่วงกลางหรือไกล – อินฟราเรด โมเลกุลของเฟสแก๊สยังมี ระดับการหมุนเชิงปริมาณ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนที่ ไมโครเวฟ หรือ radioความยาวคลื่น
บางครั้งการเปลี่ยนแปลงอาจเกี่ยวข้องกับมากกว่า ระดับพลังงานประเภทใดประเภทหนึ่งเช่น สเปกโทรสโกปีโร – สั่นสะเทือน เปลี่ยนทั้งระดับพลังงานการหมุนและการสั่นสะเทือน บางครั้งทั้งสามเกิดขึ้นพร้อมกันเช่นเดียวกับในแถบฟิลลิปส์ของ C 2(ไดอะตอมมิคคาร์บอน ) ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ก่อให้เกิดเส้นในอินฟราเรดใกล้ซึ่งจะแบ่งออกเป็นแถบ หลายแถบ โดยการเปลี่ยนแปลงระดับการสั่นสะเทือนพร้อมกันซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็น สาขาการหมุนอีกครั้ง .
สเปกตรัมของโมเลกุลเฉพาะถูกควบคุมโดยกฎการเลือก ของ เคมีควอนตัม และ สมมาตรของโมเลกุล โมเลกุลบางชนิดมีสเปกตรัมที่เรียบง่ายซึ่งระบุได้ง่ายในขณะที่โมเลกุลอื่น ๆ (แม้กระทั่งโมเลกุลขนาดเล็กบางชนิด) มีสเปกตรัมที่ซับซ้อนมากโดยมีฟลักซ์กระจายไปตามสายต่างๆมากมายทำให้ตรวจจับได้ยากขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างนิวเคลียสของอะตอมและอิเล็กตรอนบางครั้งทำให้เกิด โครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์ ของเส้นสเปกตรัมเพิ่มเติม ถ้าโมเลกุลมีอยู่ในไอโซโทป หลายตัว (รุ่นที่มีไอโซโทป อะตอม ที่แตกต่างกันสเปกตรัมจะซับซ้อนขึ้นอีกโดย การเปลี่ยนไอโซโทป .
การตรวจจับโมเลกุลระหว่างดวงดาวหรือรอบดวงดาวใหม่ต้องการ การระบุวัตถุทางดาราศาสตร์ที่เหมาะสมซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีอยู่จากนั้นสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ ที่ติดตั้ง สเปกโตรกราฟ ซึ่งทำงานในความยาวคลื่นที่ต้องการ ความละเอียดสเปกตรัม และ ความไว. โมเลกุลแรกที่ตรวจพบในตัวกลางระหว่างดวงดาวคือ methylidyne radical (CH) ในปีพ. ศ. 2480 ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์ที่รุนแรงที่ 4300 อังสตรอม (ในออปติคัล) ความก้าวหน้าใน เครื่องมือวัดทางดาราศาสตร์ ทำให้มีการตรวจจับใหม่ ๆ เพิ่มขึ้น ตั้งแต่ปี 1950 เป็นต้นมา ดาราศาสตร์วิทยุ เริ่มมีอิทธิพลต่อการตรวจจับใหม่ ๆ โดย ดาราศาสตร์ย่อย mm ก็มีความสำคัญตั้งแต่ปี 1990
สินค้าคงคลังของโมเลกุลที่ตรวจพบมีมาก เอนเอียงไปทางบางประเภทซึ่งตรวจจับได้ง่ายกว่าเช่น ดาราศาสตร์วิทยุมีความไวต่อโมเลกุลเชิงเส้นขนาดเล็กมากที่สุดโดยมีไดโพลโมเลกุล สูง โมเลกุลที่พบมากที่สุดในจักรวาล H 2(โมเลกุลไฮโดรเจน ) ไม่สามารถมองเห็นได้อย่างสมบูรณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุเนื่องจากไม่มีไดโพล การเปลี่ยนภาพด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีพลังมากเกินไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคัลดังนั้นการตรวจจับ H 2 จึงต้องใช้การสังเกตการณ์อัลตราไวโอเลตด้วย จรวดที่ส่งเสียง เส้นสั่นสะเทือนมักไม่เฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละโมเลกุลโดยอนุญาตให้ระบุเฉพาะคลาสทั่วไปเท่านั้น ตัวอย่างเช่น โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) เป็นที่รู้กันว่ามีอยู่ทั่วไปในอวกาศเนื่องจากเส้นการสั่นสะเทือนซึ่งสังเกตได้อย่างกว้างขวางในช่วงอินฟราเรดช่วงกลาง แต่ยังไม่สามารถระบุได้อย่างแน่ชัดว่าโมเลกุลใด รับผิดชอบ
หนึ่งในแหล่งที่ร่ำรวยที่สุดในการตรวจจับโมเลกุลระหว่างดวงดาวคือ Sagittarius B2 (Sgr B2) ซึ่งเป็นเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ ใกล้กับใจกลางของ Milky ทาง ประมาณครึ่งหนึ่งของโมเลกุลที่ระบุไว้ด้านล่างนี้พบใน Sgr B2 เป็นครั้งแรกและอีกหลายโมเลกุลถูกตรวจพบในภายหลัง แหล่งที่มาของโมเลกุลรอบดวงดาวที่อุดมสมบูรณ์คือ CW Leonis (หรือที่เรียกว่า IRC +10216) ซึ่งเป็นดาวคาร์บอน ที่อยู่ใกล้ ๆ ซึ่งมีการระบุโมเลกุลประมาณ 50 โมเลกุล ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างสื่อระหว่างดวงดาวและสื่อรอบนอกดังนั้นทั้งสองอย่างจึงรวมอยู่ในตารางด้านล่าง
วินัยของ Astrochemistry รวมถึงการทำความเข้าใจว่าโมเลกุลเหล่านี้ก่อตัวอย่างไรและอธิบายถึงความอุดมสมบูรณ์ของมัน ความหนาแน่นต่ำมากของ ตัวกลางระหว่างดวงดาว ไม่เอื้อต่อการสร้างโมเลกุลทำให้ปฏิกิริยา เฟสแก๊ส แบบธรรมดาระหว่างสิ่งมีชีวิตที่เป็นกลาง (อะตอมหรือโมเลกุล) ไม่มีประสิทธิภาพ หลายภูมิภาคมีอุณหภูมิต่ำมากเช่นกัน (โดยทั่วไปคือ 10 เคลวิน ภายในเมฆโมเลกุล) การลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาหรือสนามรังสีอัลตราไวโอเลตสูงซึ่งทำลายโมเลกุลผ่าน เคมีโฟโตเคมี การอธิบายความอุดมสมบูรณ์ของโมเลกุลระหว่างดวงดาวที่สังเกตได้จำเป็นต้องมีการคำนวณความสมดุลระหว่างการก่อตัวและอัตราการทำลายโดยใช้ เคมีไอออนเฟสของแก๊ส (มักขับเคลื่อนด้วย รังสีคอสมิก ), เคมีพื้นผิว บน ฝุ่นจักรวาล , การถ่ายโอนด้วยรังสี รวมถึง การสูญพันธุ์ระหว่างดวงดาว และเครือข่ายปฏิกิริยาที่ซับซ้อน .
โมเลกุล
ตารางต่อไปนี้แสดงรายการโมเลกุล ที่ถูกตรวจพบในตัวกลางระหว่างดวงดาวหรือสสารรอบดวงดาวจัดกลุ่มตามจำนวนองค์ประกอบ อะตอม โมเลกุลที่เป็นกลางและ โมเลกุลไอออน แสดงอยู่ในคอลัมน์ที่แยกจากกัน หากไม่มีรายการในคอลัมน์โมเลกุลจะตรวจพบเฉพาะรูปแบบไอออไนซ์เท่านั้น การกำหนด (ชื่อของโมเลกุล) เป็นชื่อที่ใช้ในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่อธิบายการตรวจจับ
หากไม่มีการกำหนดฟิลด์นั้นจะปล่อยให้ว่างเปล่า มวลแสดงอยู่ใน หน่วยมวลอะตอม โมเลกุล Deuterated ซึ่งมีอะตอม ดิวเทอเรียม (H) อย่างน้อยหนึ่งอะตอมมีมวลต่างกันเล็กน้อยและแสดงอยู่ในตารางแยกต่างหาก จำนวนสายพันธุ์ที่ไม่ซ้ำกันทั้งหมดรวมถึงสถานะการแตกตัวเป็นไอออนจะระบุไว้ในส่วนหัว
โมเลกุลส่วนใหญ่ที่ตรวจพบเป็น อินทรีย์ โมเลกุลอนินทรีย์ที่ตรวจพบเพียง ที่มีห้าอะตอมขึ้นไปคือ SiH 4 โมเลกุลที่ใหญ่กว่านั้นล้วนมีคาร์บอนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมโดยไม่มีพันธะ N − N หรือ O − O
