Understanding Interstellar Aromatic Chemistry: An Integrated Experimental, Theoretical, and Astronomical Approach

了解星际芳香化学：综合实验、理论和天文学方法

基本信息

批准号：
2044620
负责人：
Michael McCarthy
金额：
$ 38.39万
依托单位：
Smithsonian Institution Astrophysical Observatory
依托单位国家：
美国
项目类别：
Standard Grant
财政年份：
2020
资助国家：
美国
起止时间：
2020-07-01 至 2023-06-30
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=2044620&HistoricalAwards=false
关键词：
Understanding Interstellar Aromatic Chemistry Integrated

项目摘要

Molecules are identified in space with radio telescopes by matching emission signals with precise laboratory measurements made on Earth. Using this coordinated effort, more than 200 molecules, many containing carbon ? an element central to life ? have been identified in our Milky Way galaxy. In this research effort, scientists will make new laboratory measurements of large carbon-bearing molecules that might be detected with radio telescopes. Once very precise measurements of the molecules? unique signature are made in the laboratory, scientists will use radio telescopes to search for evidence of the same signals in space. They will search for these new molecules primarily in large clouds of gas which are widely believed to be the birthplace of stars. These clouds are extremely cold (within a few degrees of absolute zero) and have very low density but are known to harbor a rich inventory of small carbon molecules. From these observations, scientists will learn what types of molecules can be formed in space under extreme conditions. These observations are used to infer the pathways by which more complex molecules are synthesized under such inhospitable conditions. Molecules with cyclic or ring shapes are of interest because they are especially stable, commonly serving as the building blocks for larger molecules such as pharmaceutical drugs, polymers, and DNA on Earth.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.

通过将发射信号与地球上进行的精确实验室测量匹配，在空间中与射电望远镜一起在太空中鉴定出分子。使用这种协调的工作，有200多个分子，许多分子含有碳？生命中心的元素？已在我们的银河系中识别出来。在这项研究工作中，科学家将对可以用射电望远镜检测到的大型含碳分子进行新的实验室测量。一旦非常精确地测量分子？在实验室中进行独特的签名，科学家将使用射电望远镜来寻找太空中相同信号的证据。他们将主要在大量的气体云中寻找这些新分子，这些气体被普遍认为是恒星的发源地。这些云非常冷（在绝对零的几个程度之内），密度非常低，但已知可以拥有丰富的小碳分子清单。从这些观察结果中，科学家将在极端条件下了解在太空中可以形成哪些类型的分子。这些观察结果用于推断出在这种不奇异的条件下合成更复杂分子的途径。具有循环形状或环形的分子很感兴趣，因为它们特别稳定，通常用作地球上药物，聚合物和DNA等较大分子的基础。这一奖项反映了NSF的法定任务，并通过使用该基金会的知识优点和广泛影响来评估NSF的法定任务。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ubiquitous aromatic carbon chemistry at the earliest stages of star formation

DOI：
10.1038/s41550-020-01253-4
发表时间：
2021-01-11
期刊：
NATURE ASTRONOMY
影响因子：
14.1
作者：
Burkhardt, Andrew M.;Loomis, Ryan A.;McGuire, Brett A.
通讯作者：
McGuire, Brett A.

Aromatics and Cyclic Molecules in Molecular Clouds: A New Dimension of Interstellar Organic Chemistry

DOI：
10.1021/acs.jpca.1c00129
发表时间：
2021-03-22
期刊：
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A
影响因子：
2.9
作者：
McCarthy, Michael C.;McGuire, Brett A.
通讯作者：
McGuire, Brett A.

Discovery of the Pure Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Indene (c-C9H8) with GOTHAM Observations of TMC-1

DOI：
10.3847/2041-8213/abfd3a
发表时间：
2021-06-01
期刊：
ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS
影响因子：
7.9
作者：
Burkhardt, Andrew M.;Long Kelvin Lee, Kin;McGuire, Brett A.
通讯作者：
McGuire, Brett A.

Interstellar detection of the highly polar five-membered ring cyanocyclopentadiene

高极性五元环氰基环戊二烯的星际探测

DOI：
10.1038/s41550-020-01213-y
发表时间：
2021
期刊：
Nature Astronomy
影响因子：
14.1
作者：
McCarthy, Michael C.;Lee, Kin Long;Loomis, Ryan A.;Burkhardt, Andrew M.;Shingledecker, Christopher N.;Charnley, Steven B.;Cordiner, Martin A.;Herbst, Eric;Kalenskii, Sergei;Willis, Eric R.
通讯作者：
Willis, Eric R.

Hyperfine-Resolved Rotational Spectroscopy of Phenyl Radical

苯基自由基的超精细分辨旋转光谱

DOI：
10.1021/acs.jpclett.3c01243
发表时间：
2023
期刊：
The Journal of Physical Chemistry Letters
影响因子：
0
作者：
Changala, P. Bryan;McCarthy, Michael C.
通讯作者：
McCarthy, Michael C.

DOI：
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10.1016/j.jtcvs.2010.11.027
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作者：
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通讯作者：
Jack G. Copeland