Молекулы, молекулы, молекулы, где же вы, молекулы? Конечно, на Земле, на Луне, да и вообще в нашей солнечной системе найти молекулы — это не так уж и сложно. Да и в других солнечных системах, тоже кое-как справляемся. А вот что насчёт настоящего глубокого космоса, где черным-черно всё? Речь, конечно, идёт о межзвёздном пространстве, где всё совершенно иначе. И как ни странно, там тоже имеются молекулы, в т.н. межзвёздных облаках (плотность в которых ниже, чем у нас в среднем по солнечной системе, но не суть).
Вопреки ожиданиям, в этих межзвёздных облаках есть молекулы, и не всякие водород и водород-гелиевые соединения, а весьма замудрённые структуры, например, углекислый газ, синильная кислота, бензол, индол, и даже фуллерены C60 и C70! Сейчас нам известно более 200 молекул в межзвёздном пространстве, и большинство из них было открыто при помощи микроволновой спектроскопии и радиоастрономии. Первая даёт набор линий, которые нужно искать, а вторая ищет эти вращательные переходы в сигналах из Космоса.
Собственно, весь этот поиск новых молекул в межзвёздном пространстве упирается по-сути в одну большую проблему: как и что там искать, поскольку наш поиск ограничен узколобостью и спектроскопистов и астрономов, пытающихся думать в стандартных химических понятиях. И чтобы обойти это ограничение, в недавно вышедшей статье "Hunting for Complex Organic Molecules in the Interstellar Medium: The Role of Accurate Low-Cost Theoretical Geometries and Rotational Constants" В. Бароне и Ф. Лаццари предлагают новую методологию скрининга различных молекул-кандидатов на поиск в межзвёздной среде. Используя комбинацию подпиленного напильником DFT для поиска равновесных геометрий с серьёзным базисом и ангармонических поправок с дешёвым базисом, удаётся получать очень неплохие оценочные вращательные постоянные, из которых можно получать линии для поиска молекулы в спектрах из лаборатории и Космоса.
J. Phys. Chem. A 2023
https://doi.org/10.1021/acs.jpca.3c06649Сама статья в открытом доступе.
Приятного прочтения!
