上海天文台等利用射电望远镜获得星际最大类肽键分子观测证据

近日，由中国科学院上海天文台研究员李娟、王均智和沈志强等牵头的国际研究团队，利用目前世界上最大的射电望远镜——阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array, ALMA），在人马座B2（Sagittarius B2, Sgr B2）中首次探测到丙酰胺分子C₂H₅CONH₂，这是目前在星际空间发现的最大的类肽键分子。相关研究成果发表在《天体物理学期刊》（Astrophysical Journal）上。   

　　蛋白质由氨基酸（NH₂CH(R)COOH, R=H, CH₃等）连接而成，两个氨基酸之间的羧基和氨基发生脱水缩合，形成一个肽键结构-NHCO-。肽键是蛋白质中普遍存在的特殊结构，也是蛋白质的特征结构，因此类肽键分子的观测对于星际蛋白质形成的研究具有科学意义。此前在星际空间探测到的200多个分子中，只有4个类肽键分子，限制了相关前生命分子形成的相关研究。 

　　Sgr B2是位于银河系中心的一个活跃的大质量恒星形成区，这一巨分子云是搜寻星际复杂有机分子的最佳场所，以往的观测结果也揭示了复杂有机分子在Sgr B2巨分子云中广泛存在。目前，科学家主要通过探测和证认分子谱线发现新分子，但由于Sgr B2中存在丰富的复杂有机分子，谱线之间的干扰严重，微弱的复杂分子信号淹没在“谱线森林”中，较难找到足够多条干净的分子谱线，导致新分子的探测难度大。

　　研究人员通过与热核分子的积分流量图像比较，找到了合适位置来证认丙酰胺分子。“首先找到一条干净的丙酰胺的跃迁线，得到其空间分布；然后通过与热核分子的空间分布进行比较，找到丙酰胺相对增丰的位置，”该工作的第一作者李娟说，“在这个位置上，共找到6条干净的发射线和20多条部分混淆的发射线，这些发射线的强度、速度均与模型计算结果吻合。” 

　　观测结果表明，人类在星际空间首次探测到了丙酰胺分子。这一分子由12个原子组成，不仅是星际空间探测到的最大的类肽键分子，也是目前星际空间探测到的最大的星际分子之一。研究还发现，丙酰胺分子的丰度是乙酰胺的五分之一，甲酰胺的十九分之一。王均智表示：“丙酰胺分子来自于大质量恒星形成区，丙酰胺分子很可能不是特例，更大的类肽键分子，甚至更复杂的生命相关分子可能在恒星形成过程中形成并稳定存在。这些复杂分子可能在随后的行星形成过程中，被带到行星上，为生命起源提供原材料。 ”

　　研究工作得到国家自然科学基金重大项目、面上项目、天文联合基金重点项目及天文联合基金培育项目等的支持。