Laboratorieexperiment utförda vid Center for Astrochemical Studies (CAS) vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i München, tillsammans med astronomiska observationer utförda av det italienska nationella institutet för astrofysik (INAF), leda till identifieringen av en ny molekyl i molekylmolnet känd som G+0,693-0,027, nära det galaktiska centrumet. Den nyupptäckta molekylen kallas propargylimine:enligt experterna, denna kemiska art kan spela en grundläggande roll i bildandet av aminosyror, bland nyckelingredienserna för livet som vi känner det.

Propargyliminen har den kemiska formeln HCCCHNH och är en instabil förening. Det är mycket svårt att isolera det under de vanliga förhållandena i jordens atmosfär, men den trivs vid låga tätheter och temperaturer som är typiska för det interstellära mediet. Luca Bizzocchi, studiens huvudförfattare som studerade molekylspektroskopin vid MPE, förklarade:"Det speciella med denna kemiska art ligger i dess kol-kväve dubbelbindning, vilket ger den en hög reaktivitet. Med denna dubbelbindning, det blir en grundläggande beståndsdel i de kemiska kedjorna som leder från de enklaste och mest förekommande molekylerna i rymden som innehåller kol och kväve - till exempel formaldehyd (H ₂ CO) och ammoniak (NH ₃ ), till de mer komplexa aminosyrorna, de grundläggande byggstenarna för terrestrisk biologi."

Varje molekyl absorberar och avger strålning vid vissa våglängder, skapa ett mönster som unikt beskriver det, som mänskliga fingeravtryck. I syfte att avslöja närvaron av propargylimin i rymden, spektroskopisk analys har utförts vid Max Planck-laboratorierna för att återuppbygga molekylens "identikit".

"När en molekyl roterar i det interstellära mediet avger den fotoner vid mycket exakta frekvenser. Denna information, i kombination med data från radioteleskop, låter oss veta om en molekyl finns i molekylmolnen, platser för stjärn- och planetbildning, " fortsätter Bizzocchi.

I detta fall, laboratoriedata har jämförts med resultaten av observationer som tagits vid 30m radioteleskopet i Sierra Nevada, Spanien. "Vår molekyl var redan där, " sa Víctor M. Rivilla M, en Marie Skłodowska-Curie-forskare vid INAF Florens, som ledde INAF:s observationsinsats som resulterade i bekräftelsen av propargylimin i G+0,693-0,027 miljön. "Det låg i våra data om molekylmolnet G+0.693-0.027, men vi kunde inte identifiera den utan att veta dess exakta spektroskopi, det är den fullständiga beskrivningen av dess emissionsfrekvensmönster. Så fort vi fick det, tack vare mätningarna i laboratoriet, vi insåg att propargylimin utan tvekan fanns där, väntar på att någon ska känna igen det."

I själva verket molekyler med en sådan kol-kväve-dubbelbindning deltar i den så kallade Strecker-syntesen, en kemisk process som ofta används för att syntetisera aminosyror i laboratorier. Under gynnsamma förhållanden, liknande reaktioner tros förekomma även i ett antal utomjordiska miljöer såsom frusna mantlar av interstellärt stoft eller asteroidytor, som visades av den senaste upptäckten av glycin, den enklaste aminosyran, i svansen på kometen 67P Churyumov-Gerasimenko.

"Molekylär spektroskopi med hög precision är ett av vår grupps mål, avslutade Paola Caselli, föreståndare för Center for Astrochemical Studies vid MPE och medförfattare till uppsatsen. "Endast med högprecisionsmätningar av interstellära molekylers frekvenser kan vi använda sådana molekyler som kraftfulla diagnostiska verktyg för den fysiska och kemiska utvecklingen av interstellära moln, där stjärnsystem gillar vår egen form."