Interstellar formaldehyde
ઇન્ટરસ્ટેલર ફોર્મેલ્ડિહાઇડ (એસ્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી સાથે સંબંધિત વિષય) ની શોધ સૌપ્રથમ 1969 માં એલ. સ્નાઇડર એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. નેશનલ રેડિયો એસ્ટ્રોનોમી ઓબ્ઝર્વેટરીનો ઉપયોગ કરીને. 4830 મેગાહર્ટઝ પર 111-110 ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ રોટેશનલ ટ્રાન્ઝીશન દ્વારા ફોર્મેલ્ડિહાઇડ (H2CO) ની શોધ કરવામાં આવી હતી. 11 ઓગસ્ટ 2014ના રોજ, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ પ્રથમ વખત અટાકામા લાર્જ મિલીમીટર/સબમિલીમીટર એરે (ALMA) નો ઉપયોગ કરીને અભ્યાસો બહાર પાડ્યા હતા, જેમાં ધૂમકેતુઓ C/2012 F6 (લેમોન) અને C/2012 S1 (ISON) ના કોમાની અંદર HCN, HNC, H2CO અને ધૂળના વિતરણની વિગતવાર માહિતી આપવામાં આવી હતી. પ્રારંભિક શોધ ફોર્મેલ્ડિહાઇડની શોધ સૌપ્રથમ 1969માં એલ. સ્નાઇડર એટ અલ દ્વારા આંતરતારકીય અવકાશમાં કરવામાં આવી હતી. નેશનલ રેડિયો એસ્ટ્રોનોમી ઓબ્ઝર્વેટરીનો ઉપયોગ કરીને. એચ2સીઓને 4830 મેગાહર્ટઝ પર 111-110 ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ રોટેશનલ ટ્રાન્ઝીશન દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવ્યું હતું. ફોર્મેલ્ડિહાઇડ એ આંતરતારકીય માધ્યમમાં શોધાયેલ પ્રથમ બહુપક્ષીય કાર્બનિક પરમાણુ હતું અને ત્યારથી તેની પ્રારંભિક શોધ આકાશગંગાના ઘણા પ્રદેશોમાં જોવા મળી છે. [12C]/[13C] નો સમસ્થાનિક ગુણોત્તર તારાવિશ્વની ડિસ્કમાં લગભગ 50 ટકા અથવા તેનાથી ઓછો હોવાનું નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. સ્થાનિક તેજસ્વી તારાઓના ગૌલ્ડના પટ્ટાની નજીક સ્થિત કાળા વાદળોની ગતિશાસ્ત્રની લાક્ષણિકતાઓનો નકશો બનાવવા માટે ફોર્મેલ્ડિહાઇડનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. 2007માં, પ્રથમ એચ2સીઓ 6 સે. મી. મેસર જ્વાળા મળી આવી હતી. તે આઈઆરએએસ 18566 + 0408 માં ટૂંકા ગાળાનો વિસ્ફોટ હતો જેણે બે ગૌસીયન ઘટકોની સુપરપોઝિશન સાથે સુસંગત રેખા રૂપરેખા ઉત્પન્ન કરી હતી, જે એવી માન્યતા તરફ દોરી જાય છે કે મેસર ગેસની બહારની ઘટના બે અલગ અલગ સ્થળોએ એક સાથે જ્વાળાઓ પેદા કરે છે. જો કે આ પ્રથમ મેસર જ્વાળા મળી આવી હતી, તેમ છતાં 1974 થી ડાઉન્સ અને વિલ્સન દ્વારા એન. જી. સી. 7538 માં એચ2 મેસરનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે. OH, H2O અને CH3OHથી વિપરીત, માત્ર પાંચ તારાવિશ્વ તારાની રચના કરતા પ્રદેશોમાં ફોર્મેલ્ડિહાઇડ મેસર ઉત્સર્જન સંકળાયેલું છે, જે માત્ર 110 → 111 સંક્રમણ દ્વારા જોવા મળ્યું છે. અરાયા અને અન્યોના જણાવ્યા અનુસાર, એચ2સીઓ અન્ય મેસર્સથી અલગ છે કારણ કે તેઓ મોટાભાગના અન્ય મેસર્સ (જેમ કે ઓએચ, સીએચ3ઓએચ અને એચ2ઓ) કરતા નબળા છે અને માત્ર ખૂબ જ નાના વિશાળ તારાઓની નજીક મળી આવ્યા છે. OH, H2O અને CH3OHથી વિપરીત, માત્ર પાંચ તારાવિશ્વ તારાની રચના કરતા પ્રદેશોમાં ફોર્મેલ્ડિહાઇડ મેસર ઉત્સર્જન સંકળાયેલું છે, જે માત્ર 110 → 111 સંક્રમણ દ્વારા જોવા મળ્યું છે. ઇન્ટરસ્ટેલર ફોર્મેલ્ડિહાઇડમાં વ્યાપક રસ હોવાને કારણે તાજેતરમાં તેનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં એન. જી. સી. 253, એન. જી. સી. 520, એન. જી. સી. 660, એન. જી. સી. 891, એન. જી. સી. 2903, એન. જી. સી. 3079, એન. જી. સી. 3628, એન. જી. સી. 6240, એન. જી. સી. 6946, આઈ. સી. 342, આઈ. સી. 860, એ. આર. પી. 55, એ. આર. પી. 220, એમ82, એમ83, આઈ. આર. એ. એસ. 10173+0828, આઈ. આર. એ. એસ. 15107+0724 અને આઈ. આર. એ. એસ. 17468+1320 સહિત નવા એક્સ્ટ્રા ગેલેક્ટિક સ્રોતો પ્રાપ્ત થયા છે. આંતરતારકીય પ્રતિક્રિયાઓ વાયુ-તબક્કાની પ્રતિક્રિયા કે જે ફોર્મેલ્ડિહાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે તે સામાન્ય અવરોધો ધરાવે છે અને અવલોકન કરાયેલ ફોર્મેલ્ડિહાઇડની વિપુલતા ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ બિનકાર્યક્ષમ છે. રચના માટે એક સૂચિત પદ્ધતિ એ CO બરફનું હાઇડ્રોજનીકરણ છે, જે નીચે દર્શાવેલ છે. H + CO → HCO + H → H2CO (દર અચળાંક = 9.2 * 10−3s−1) આ H2CO તરફ દોરી જતી મૂળભૂત ઉત્પાદન પદ્ધતિ છે; ડેવિડ વૂનના જણાવ્યા અનુસાર પ્રતિક્રિયાના દરેક પગલા સાથે ઘણી આડઅસરો થાય છે જે અનાજ પર બરફની પ્રકૃતિ પર આધારિત હોય છે. પ્રસ્તુત દર અચળાંક CO ના હાઇડ્રોજનીકરણ માટે છે. એચ. સી. ઓ. ના હાઇડ્રોજનીકરણ માટેનો દર અચળાંક આપવામાં આવ્યો ન હતો કારણ કે તે સી. ઓ. ના હાઇડ્રોજનીકરણ કરતા ઘણો મોટો હતો, સંભવત કારણ કે એચ. સી. ઓ. એક આમૂલ છે. અવધ એટ અલ. ઉલ્લેખ કરો કે આ માત્ર સપાટી સ્તરની પ્રતિક્રિયા છે અને ગણતરીમાં માત્ર મોનોલેયર ગણવામાં આવે છે; આમાં બરફમાં તિરાડોની અંદરની સપાટીનો સમાવેશ થાય છે. આંતરતારકીય માધ્યમમાં વાયુ તબક્કાના રસાયણશાસ્ત્રમાં ફોર્મેલ્ડિહાઇડ પ્રમાણમાં નિષ્ક્રિય છે. તેની ક્રિયા મુખ્યત્વે આંતરતારકીય વાદળોમાં ધૂળના કણ પર અનાજ-સપાટીના રસાયણશાસ્ત્રમાં કેન્દ્રિત છે. સી-એચ, સી-ઓ, ઓ-એચ અને સી-એન બંધ ધરાવતા અણુઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે ફોર્મેલ્ડિહાઇડ સાથે સંકળાયેલી પ્રતિક્રિયાઓ જોવા મળી છે. જ્યારે આ ઉત્પાદનો આવશ્યકપણે જાણીતા નથી, શુટ એટ અલ. તેઓ માને છે કે આ ઊંચા તાપમાને ફોર્મેલ્ડિહાઇડ પ્રતિક્રિયાઓના લાક્ષણિક ઉત્પાદનો છે, ઉદાહરણ તરીકે પોલિઓક્સિમેથિલિન, મિથેનોલામાઇન, મિથેનેડિઓલ અને મિથોક્સીએથેનોલ (કોષ્ટક 2 જુઓ). એમિનો એસિડ સહિત આંતરતારકીય માધ્યમમાં મોટાભાગની જટિલ કાર્બનિક સામગ્રી માટે ફોર્મેલ્ડિહાઇડ પ્રાથમિક પુરોગામી હોવાનું માનવામાં આવે છે. ફોર્મેલ્ડિહાઇડ મોટેભાગે NH3, H2O, CH3OH, CO, અને પોતે, H2CO, સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ત્રણ પ્રબળ પ્રતિક્રિયાઓ નીચે દર્શાવવામાં આવી છે. H2CO + NH3 → એમાઇન (જ્યારે [NH3]: [H2CO]>. 2) H2CO + H2O → ડાયોલ્સ (હંમેશા [H2O]> [H2CO] તરીકે પ્રભુત્વ ધરાવે છે) H2CO + H2CO → [-CH2-O-] n (જ્યારે [NH3]: [H2CO]>. 05 હોય ત્યારે NH3 દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે) આ પ્રતિક્રિયાઓ માટે કોઈ ગતિશીલ માહિતી ઉપલબ્ધ નથી કારણ કે સમગ્ર પ્રતિક્રિયા ચકાસવામાં આવતી નથી અથવા સારી રીતે સમજી શકાતી નથી. એવું માનવામાં આવે છે કે આ પ્રતિક્રિયાઓ અનાજ પર બરફના ગરમ થવા દરમિયાન થાય છે જે પ્રતિક્રિયા આપવા માટે અણુઓને મુક્ત કરે છે. આ પ્રતિક્રિયાઓ 40K-80K જેટલા નીચા તાપમાને શરૂ થાય છે પરંતુ તે ઓછા તાપમાને પણ થઈ શકે છે. નોંધ લો કે અન્ય ઘણી પ્રતિક્રિયાઓ UMIST RATE06 ડેટાબેઝ પર સૂચિબદ્ધ છે. વાયુ તબક્કામાં તેની ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મકતાને કારણે અને 110-111 અને 211-212 કે-ડબલ્ટ સંક્રમણો સ્પષ્ટ છે તે હકીકતને કારણે નિરીક્ષણનું મહત્વ ફોર્મેલ્ડિહાઇડ એસ્ટ્રોકેમિસ્ટ્સ માટે ઉપયોગી તપાસ હોવાનું જણાય છે. ફોર્મેલ્ડિહાઇડનો ઉપયોગ ઘણી ક્ષમતાઓમાં અને ઘણી પ્રણાલીઓની તપાસ કરવા માટે કરવામાં આવે છે, જેમાં ગેલેક્ટિક ડિસ્કમાં [12C]/[13C] ગુણોત્તર 50 કરતા ઓછો હોવાનું નિર્ધારણ સામેલ છે. સ્થાનિક તેજસ્વી તારાઓના ગૌલ્ડના પટ્ટાની નજીક સ્થિત કાળા વાદળોની ગતિશાસ્ત્રની લાક્ષણિકતાઓનું મેપિંગ. આ વાદળો માટે નિર્ધારિત રેડિયલ વેગ સેન્ડક્વિસ્ટ વગેરે તરફ દોરી જાય છે. એવું માનવા માટે કે વાદળો એચ ગેસ અને તેજસ્વી તારાઓની સ્થાનિક પ્રણાલીના વિસ્તરણમાં ભાગ લે છે. ઓર્થો-/ પેરા-એચ2સીઓના ગુણોત્તરમાંથી પરમાણુ રચનાનું તાપમાન નક્કી કરવું. ગેસ તબક્કાના પ્રોટોસ્ટાર વાતાવરણમાં પરમાણુ સ્પિન રૂપાંતરણની લગભગ શૂન્ય સંભાવનાને કારણે H2CO આ પ્રક્રિયા માટે સારો ઉમેદવાર છે. વિવિધ તેજસ્વીતા સાથે અનેક તારાવિશ્વોમાં H2ની અવકાશી ઘનતા અને ગાઢ વાયુ સમૂહનું નિર્ધારણ (તારાવિશ્વોની યાદી માટે અનુગામી શોધો જુઓ). ગણતરી કરાયેલ અવકાશી ઘનતા 104.7 થી 105.7 cm−3 ની શ્રેણીમાં ઘટી હતી અને ગણતરી કરાયેલ ગાઢ વાયુ દ્રવ્યમાન 0.6x108 થી 0.77x109 સૌર દ્રવ્યમાનની શ્રેણીમાં ઘટી ગયું હતું. મંગમ એટ અલ. નોંધ્યું કે ઓછી ઇન્ફ્રારેડ તેજસ્વીતા ધરાવતી તારાવિશ્વોમાં ઓછા ગાઢ વાયુ સમૂહ હતા અને નાના ડેટા સેટ હોવા છતાં આ એક વાસ્તવિક વલણ લાગતું હતું. ઉપરનું રોટેશનલ સ્પેક્ટ્રમ એ 30 K પર H2CO ના ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ કંપન સ્તર પર રોટેશનલ સ્પેક્ટ્રમ છે. આ સ્પેક્ટ્રમને મુલર એટ અલના ગોફર અને S-રિડક્શન રોટેશનલ સ્થિરાંકોનો ઉપયોગ કરીને સિમ્યુલેટ કરવામાં આવ્યું હતું. અવલોકન કરાયેલ સંક્રમણો 6.2 સે. મી. 111-110 અને 2.1 સે. મી. 212-211 કે-ડબલ સંક્રમણ છે. જમણી બાજુએ પરિભ્રમણ ઊર્જા સ્તરની આકૃતિ છે. ઓર્થો/પેરા વિભાજન કા ની સમાનતા દ્વારા નક્કી થાય છે, જો કા વિષમ હોય તો ઓર્થો અને જો કા સમ હોય તો પેરા. સંદર્ભો વૂન, ડી. ઇ. 2002, એસ્ટ્રોફિઝિકલ જર્નલ, 569,541 ટ્યુડોરી, એમ. એટ અલ. 2006, એસ્ટ્રોનોમી એન્ડ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ, 453,755 મુલર, એચ. એસ. પી. વગેરે. 2000, જર્નલ ઓફ મોલેક્યુલર સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, 200,143 એસ. બ્રુનકેન એટ અલ. 2003, ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્ર રાસાયણિક ભૌતિકશાસ્ત્ર, 5,1515 ડબલ્યુ. એ. શુટ્ટે અને અન્ય. 1993, સાયન્સ, 259,1143 ડબલ્યુ. એ. શુટ્ટે અને અન્ય. 1993, ઇકારસ, 104,118 એસ્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી ઇન્ટરસ્ટેલર મીડિયા