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このリストは、天体望遠鏡 を用いて行われた分子雲 、原始惑星系円盤 等からの電磁波観測 により発見され、同定された星間分子 の一覧 (せいかんぶんしのいちらん)である。リストは構成原子毎に挙げた。イオンが検出されている分子についてはそれも示した。
日本の野辺山宇宙電波観測所 の口径およそ45メートルのミリ波望遠鏡。これまでに、この電波望遠鏡を用いて分子が検出され同定された。
以下に示すのは恒星間の希薄空間(星間空間)に存在する分子(星間分子)のうち分光学 的な手法により確認された分子の一覧である。
光学望遠鏡 や電波望遠鏡 を用いることで、天体から発せられる電磁波のスペクトルが得られる。ある分子の異なった電子状態 、振動準位 または回転準位 間の遷移は、スペクトル の中でその分子に特徴的な波長や周波数に吸収や発光として観測される。これらのスペクトル は電波 、マイクロ波 および赤外線 、可視光、紫外線 の周波数領域で観測される。[ 1] (詳しくは宇宙化学 を参照)。これらの中で一番初めに同定された星間分子は1937年に観測[ 2] され、1940年にCNなどとともに同定されたメチリジンラジカル (CH) である。[ 3]
星間分子は非常に希薄な星間空間や、星周辺領域の分子雲の中で化学反応を通して形成される。この化学反応のうちの多くは分子が(特に陽イオンへ)イオン化されたときに起こる。イオン化はしばしば宇宙線 との相互作用によって行われ、そのため、陽イオンは星間空間において数多く存在する。この陽イオンは周辺の電荷を持たない分子を静電気的な引力により引き込み反応を起こす。(詳細はイオン-分子反応 へ)イオンと分子の反応よりは遅いが、電荷を持たない分子同士の反応によっても、星間分子は生成されている。[ 1]
特に多量にそして他種類の分子が観測される天体として、サジタリウス B2分子雲 (Sagittarius B2; Sgr B2)が挙げられる。この巨大な分子雲は天の川 銀河 の中心方向にほど近く、新しい分子の検出を目的とする研究ではよく探索が行われる。以下のリストのおよそ半分の分子はこのSgr B2分子雲において初めに検出が行われており、そのほかの分子についても近い将来検出されるであろう。[ 4]
以下の表では検出された星間分子を構成原子数ごとに分けてリストアップしている。分子の列に記入がないものはイオンだけが検出されていることを示す。名称の列に記入のないものはこれまでに科学文献で名称が与えられていない分子である。(和名は日本語において慣用的に用いられるものを示した。)
なお、存在量としては水素分子が圧倒的に多く、次いでCO (一酸化炭素 )、H2 O (水 )、NH3 (アンモニア )、HCHO (ホルムアルデヒド )、HCN (シアン化水素 )の順で多い[ 5] 。
一酸化炭素は分子雲のトレーサーとして良く用いられる[ 6]
プロトン化水素分子 は星間空間中で最も多量に存在するイオンである。1993年にはじめて検出された[ 31]
ホルムアルデヒドは星間空間中に広く存在する有機分子である。[ 51]
Table 3. 四原子分子
分子式
英語名
和名
イオン
l -C3 H
Propynlidyne[ 52] [ 7]
プロピニリジン—
—
c -C3 H
Cyclopropynylidyne[ 53]
シクロプロピニリジン
—
C3 N
Cyanoethynyl[ 54]
シアノエチニル
—
C3 O
Tricarbon monoxide[ 52]
一酸化三炭素
—
C3 S
Tricarbon sulfide[ 7] [ 33]
一硫化三炭素
—
—
Hydronium
ヒドロニウムイオン
H3 O+ [ 55]
C2 H2
Acetylene[ 56]
アセチレン
—
H2 CN
Methylene amidogen[ 57]
窒化メチレン
H2 CN+ [ 14]
H2 CO
Formaldehyde[ 58]
ホルムアルデヒド
—
H2 CS
Thioformaldehyde[ 59]
チオホルムアルデヒド
—
HCCN
—[ 60]
—
—
—
Protonated hydrogen cyanide
プロトン化シアン化水素
HCNH+ [ 40]
—
Protonated carbon dioxide
プロトン化二酸化炭素
HOCO+ [ 61]
HNCO
Isocyanic acid[ 48]
イソシアン酸
—
HNCS
Isothiocyanic acid[ 62]
イソチオシアン酸
—
NH3
Ammonia[ 63] [ 7]
アンモニア
—
SiC3
Silicon tricarbide[ 7]
三炭化珪素
—
メタン は天然ガスの主成分であり、彗星や太陽系の惑星の大気でも検出される。[ 64]
Table 4. 五原子分子
分子式
英語名
和名
イオン
C5
—[ 11]
五炭素
—
CH4
Methane[ 65] [ 56]
メタン
—
c -C3 H2
Cyclopropenylidene[ 66] [ 67] [ 15]
シクロプロペニリデン
—
l -H2 C3
Propadienylidene[ 67]
プロパジエリデン
—
H2 CCN
Cyanomethyl[ 68]
シアン化メチル
—
H3 CO
Methoxy radical[ 69]
メトキシラジカル
—
H2 C2 O
Ketene[ 48]
ケテン
—
H2 CNH
Methylenimine[ 70]
モノメチルイミン
—
—
Protonated formaldehyde
プロトン化ホルムアルデヒド
H2 COH+ [ 71]
C4 H
Butadiynyl[ 7]
ブタジニル
C4 H– [ 72]
HC3 N
Cyanoacetylene[ 73] [ 7] [ 15] [ 40] [ 67]
モノシアノアセチレン
—
HCC-NC
Isocyanoacetylene[ 74]
モノイソシアノアセチレン
—
HCOOH
Formic acid[ 75]
ギ酸
—
NH2 CN
Cyanamide[ 76]
シアナミド
—
SiC4
Silicon-carbide cluster[ 30]
四炭化ケイ素
—
SiH4
Silane[ 77]
シラン
—
星間空間中でホルムアミド(上図の分子)はCH2 と結合し、アセトアミドとなる[ 78]
Table 5. 六原子分子
分子式
英語名
和名
イオン
c -H2 C3 O
Cyclopropenone[ 79]
シクロプロペノン
—
C2 H4
Ethylene[ 56]
エチレン
—
CH3 CN
Acetonitrile[ 80] [ 48]
アセトニトリル
—
CH3 NC
Methyl isocyanide[ 80]
モノイソシアノメタン
—
CH3 OH
Methanol[ 48]
メタノール
—
CH3 SH
Methanethiol[ 81]
メタンチオール
—
l -H2 C4
—[ 82] [ 7]
—
—
—
Protonated cyanoacetylene
プロトン化モノシアノアセチレン
HC3 NH+ [ 40]
HCONH2
Formamide[ 78]
ホルムアミド
—
C5 H
Pentynylidyne[ 7] [ 33]
ペンチニリジン
—
HC2 CHO
Propynal[ 83]
プロペノアルデヒド
—
HC4 N
—[ 7]
—
—
CH2 CNH
Ketenimine[ 66]
イミノケテン
—
アセトアルデヒド とその構造異性体 であるビニルアルコール とエチレンオキシド が星間空間で検出される[ 84]
酢酸(酢の成分)の電波領域のスペクトルが1997年に確認された。[ 90]
Table 9. 十原子以上の分子
原子数
分子式
英語名
和名
イオン
10
(CH3 )2 CO
Acetone[ 101] [ 48]
アセトン
—
10
CH3 CH2 CHO
Propanal[ 66]
プロパナール
—
10
CH3 C5 N
Methyl-cyano-diacetylene[ 66]
メチルシアノジアセチレン
—
11
HC8 CN
Cyanotetra-acetylene[ 7] [ 100]
シアノテトラアセチレン
—
11
CH3 C6 H
Methyltriacetylene[ 92] [ 66]
メチルトリアセチレン
—
11
H3 COC2 H5
trans-ethyl methyl ether[ 102]
エチルメチルエーテル
—
12
C6 H6
Benzene[ 82]
ベンゼン
—
13
HC10 CN
Cyanodecapentayne[ 100]
シアノデカペンタニン
—
18
C10 H8
naphthalene[ 103]
ナフタレン
—
以下の分子は科学文献において検出が報告されているが、その後他の科学者による確認がなされていない分子である。
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