Begrænsning af kemien af ​​kulstofkædemolekyler i rummet

Mælkevejens interstellare medium indeholder 5-10 % af galaksens samlede masse (eksklusive dens mørke stof) og består primært af brintgas. Der er også små, men vigtige bidrag fra andre gasser, inklusive kulstofbærende molekyler både simple, som kulilte og kuldioxid, og kompleks som ethen, benzen, propynal, methanol og andre alkoholer, og cyanider. Der er endda nogle meget store molekyler som polycykliske aromatiske kulbrinter og buckyballs med halvtreds eller flere kulstofatomer. Nogle arter som cyaniderne har en relativ overflod svarende til, hvad der ses i kometer i vores solsystem, tyder på, at lokal kulstofkemi ikke er unik.

Astronomer tror, ​​at komplekse interstellare molekyler sandsynligvis produceres på støvkorn, selvom nogle molekyler kan produceres i gasfasen. Omkring en masseprocent af det interstellare materiale, disse små korn består overvejende af silikater og giver gasmolekylerne overflader, hvorpå de kan reagere med andre molekyler. Kulstofkædemolekyler er særligt interessante, fordi de menes at være udgangspunktet for en betydelig del af de kendte komplekse kemikalier i det interstellare medium. Det er endda mistænkt, at carbonkæde-arter er et nøglestadium i dannelsen af ​​polycykliske aromatiske carbonhydrider. Carbon-kæde molekylær kemi giver således indsigt i en stor delmængde af interstellar kemi.

En særlig velundersøgt familie af kulstofkæder er cyanopolyynerne:lineære molekyler af formen HCnN, hvor n =3, 5, 7, 9, osv. De er blevet observeret i stor mængde mod ældre stjerner og i kolde mørke skyer. Tilstedeværelsen af ​​den største kendte cyanopolyyn, HC11N, imidlertid, er i strid. Det blev angiveligt opdaget i 1982 mod en mørk sky i Tyren, men den påvisning er ikke blevet bekræftet. CfA-astronomerne Ryan Loomis og Brett McGuire og deres kolleger brugte Green Bank Telescope til at søge i Taurus-regionen for HC11N i seks af dens karakteristiske radiobølgelængdeovergange, inklusive de to, hvor det først blev rapporteret, men uden held.

Astronomerne hævder, at den tidligere påvisning var en fejl, og de giver en forklaring på det ellers mærkelige fravær af n=11 arter. Laboratorieforsøg har vist, at når kulstofkædemolekyler bliver længere end ca. n=9, begynder de at krølle om sig selv og fortrinsvis omdannes til kulstofringmolekyler, som er mere stabile. En lignende proces kan forekomme i det interstellare medium, suger HC11N væk for at danne cykliske arter. Manglende påvisning af HC11N antyder således vigtigheden af ​​denne kemiske vej til at producere cykliske molekyler, selvom forfatterne bemærker, at yderligere observationer og laboratorieforsøg er nødvendige for at bekræfte modellen.