விண்வெளியில், நிலைப்புத்தன்மை குறைந்த மூலக்கூறே வெல்கிறது

விண்வெளியில் கண்டறியப்பட்ட பல மூலக்கூறுகள் வெறும் நான்கு தனிமங்களால் ஆனவை: ஹைட்ரஜன், கார்பன், நைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் — கரிம வேதியியலுக்கும் உயிர்த்தோற்றத்துக்கு முந்தைய (prebiotic) வேதியியலுக்குமான அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகள். சரியான முறையில் அடுக்கப்பட்டால், அவை அமினோ அமிலங்களைப் புரதங்களாக இணைக்கும் பெப்டைடு பிணைப்பை (peptide bond), –C(=O)–N(–H)–, உருவாக்க முடியும். ஆசிரியர்கள் ஐசோசயனேட் தொகுதியை, –N=C=O, அதன் இன்றியமையாத உட்கட்டமைப்பாகக் கருதுகின்றனர்: அதே N–C–O சங்கிலி. விண்மீன்களுக்கு இடையே அடையாளம் காணப்பட்ட 350-க்கும் மேற்பட்ட மூலக்கூறுகளில், ஐசோசயானிக் அமிலம் (isocyanic acid), HNCO, உட்பட ஐந்து மட்டுமே அதைக் கொண்டிருந்தன.

ஒரு புரோட்டானைச் சேர்க்க இரண்டு வழிகள்

ஐசோசயானிக் அமிலம் ஒரு கூடுதல் புரோட்டானை இரண்டு இடங்களில் பெற முடியும். நைட்ரஜன் மீது பெற்றால், அது H₂NCO⁺ ஆகிறது — மிக நிலையான அமைப்பு, ஏற்கெனவே விண்வெளியில் கண்டறியப்பட்டது. ஆக்சிஜன் மீது பெற்றால், அது HNCOH⁺ ஆகிறது — ஒரு மாற்றியம் (isomer): அதே அணுக்கள், வேறுபட்ட அமைப்பு — இது மோல் ஒன்றுக்கு 18 கிலோகலோரிகள் அதிக ஆற்றலில் அமைந்துள்ளது — ஏறக்குறைய 9,000 கெல்வின் வெப்பநிலையிலுள்ள ஒரு வாயு கொண்டிருக்கும் ஆற்றல் இது, மேகத்தின் சுமார் 100 கெல்வினுக்கு வெகு அப்பால்.

இரண்டாவது வடிவம் அரிதாக இருக்கக் கூடாது என்று கோட்பாடும் ஆய்வகமும் சுட்டின. இந்த அயனிகள் உருவாகும் முதன்மை வழிகளில் ஒன்றாகக் கருதப்படும் H₃⁺ அயனிக்கும் HNCO-க்கும் இடையிலான வினை பற்றிய சமீபத்திய கணக்கீடுகள், அது ஏறக்குறைய 80% சமயங்களில் HNCOH⁺-ஐ உருவாக்குவதைக் கண்டறிந்தன. ஓர் ஆய்வகச் சோதனையில், HNCOH⁺, H₂NCO⁺-ஐ விட இரு மடங்கு அதிகமாக இருந்தது. மேலும், உருவான பிறகு, HNCOH⁺ தன் நிலையான இரட்டையாக மாறுவது அரிது: உயர்ந்த ஓர் ஆற்றல் தடை வழியில் நிற்கிறது. இருந்தும், அதை யாரும் விண்வெளியில் ஒருபோதும் கண்டதில்லை.

மோதல்களால் உலுக்கப்படும் ஒரு மேகம்

ஸ்பெயினின் Centro de Astrobiología-வைச் சேர்ந்த Marta Rey-Montejo-வும், ஸ்பெயின், ஜெர்மனி, ஜப்பான், அமெரிக்கா, சிலி ஆகிய நாடுகளிலுள்ள அவரது சக ஆய்வாளர்களும், பால்வெளியின் மையத்துக்கு அருகிலுள்ள G+0.693-0.027 என்ற மூலக்கூறு மேகத்தை நோக்கினர். அநேகமாக மேகங்களுக்கு இடையிலான ஒரு மோதலால் ஏற்படும் பெரிய அளவிலான அதிர்ச்சி அலைகள், தூசித் துகள்களின் பனிப் போர்வைகளிலிருந்தும் உட்கருக்களிலிருந்தும் பொருளைப் பிய்த்தெடுத்து, அதை வாயுவுக்குள் விடுவிக்கின்றன. இது, புதிய மூலக்கூறுகளைக் கண்டறிவதற்கான மிக வளமான இடங்களில் ஒன்றாக இந்த மேகத்தை ஆக்குகிறது.

மூன்று ரேடியோ தொலைநோக்கிகள் — Yebes 40 மீட்டர், IRAM 30 மீட்டர், APEX தட்டுகள் — இந்த மேகத்தை மிக ஆழமாக அளவாய்வு செய்த ஒரு தரவுத்தொகுப்பை அவர்கள் பயன்படுத்தினர்; அது 31 முதல் 275 GHz வரையிலான அதிர்வெண்களில் ஏறக்குறைய 150 GHz-ஐ உள்ளடக்குகிறது.

ஏழு கோடுகள், ஒரு மூலக்கூறு

விண்வெளியில் சுழலும் ஒரு மூலக்கூறு, துல்லியமான ரேடியோ அதிர்வெண்களின் ஓர் ஏணியில் உமிழ்கிறது; ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறுகிய கூர்முனையாகத் தோன்றுகிறது — ஒரு நிறமாலைக் கோடு. HNCOH⁺-இன் மிகக் கீழான இரண்டு படிகள் மட்டுமே ஆய்வகத்தில் அளக்கப்பட்டிருந்தன; எனவே குழு மீதியைப் புறச்செருகல் (extrapolation) மூலம் கணித்தது. எட்டுப் படிகள் அளவாய்வுக்குள் விழுந்தன; ஏழைப் பகுப்பாய்வு செய்ய முடிந்தது — எட்டாவது, பூமியின் வளிமண்டலத்திலிருந்து வரும் ஒரு கோட்டுக்குக் கீழே மறைந்திருந்தது.

அவை அனைத்தும் சரியாக ஒத்துப்போயின. பொருத்தம், பார்வைக் கோட்டின் வழியே சதுர சென்டிமீட்டருக்கு 9.9 × 10¹² மூலக்கூறுகள் என்ற நெடுவரிசை அடர்த்தியையும் (column density), மூலக்கூறு ஹைட்ரஜனுடன் ஒப்பிடுகையில் ஏறக்குறைய 7.3 × 10⁻¹¹ என்ற செறிவையும், மூலக்கூறின் சுழற்சிக்கு ஏறக்குறைய 24 கெல்வின் என்ற வெப்பநிலையையும் தருகிறது. இந்தக் கோடுகளில் பெரும்பாலானவை எந்த ஆய்வகத்திலும் ஒருபோதும் அளக்கப்படவில்லை; அவற்றிலிருந்து, சுழலும் மூலக்கூறு எவ்வாறு நீள்கிறது என்பதற்கான முதல் மதிப்பைக் குழு பெற்றது — குவாண்டம் வேதியியல் கணக்கீடுகளுடன் நெருக்கமாக ஒத்துப்போகும் மதிப்பு.

G+0.693-ஐ நோக்கிய HNCOH⁺-இன் ஏழு சுழற்சிக் கோடுகள்: கவனிக்கப்பட்ட நிறமாலை (சாம்பல்), HNCOH⁺-க்கான பொருத்தம் (சிவப்பு), அறியப்பட்ட அனைத்து மூலக்கூறுகளும் (நீலம்). மூலக்கூறின் கட்டமைப்பு கீழே வலப்புறம் காட்டப்பட்டுள்ளது. — படம் 1, Rey-Montejo et al. (2026), arXiv:2610.39654.

நிலைப்புத்தன்மை குறைந்த இரட்டை வெல்கிறது

புதிய தரவுகளைக் கொண்டு, குழு நிலையான இரட்டையான H₂NCO⁺-ஐயும் மீண்டும் அளந்தது: சதுர சென்டிமீட்டருக்கு 2.6 × 10¹². இதனால் HNCOH⁺ 3.8 மடங்கு அதிகமாகக் காணப்படுகிறது.

இரண்டு வடிவங்களும் வெறுமனே அவற்றின் ஆற்றல்களுக்கு ஏற்ப நிலைகொண்டிருந்தால், ஏறக்குறைய 70 முதல் 140 கெல்வின் வரையிலான மேகத்தின் வெப்பநிலையில், HNCOH⁺, H₂NCO⁺-ஐ விட 20 பருமன் வரிசைகளுக்கும் (orders of magnitude) மேல் அரிதாக இருந்திருக்கும். மாறாக, அதன் செறிவு அது எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகிறது என்பதைப் பிரதிபலிக்கிறது: இந்த அயனிகளை உருவாக்கும் வினை, நிலைப்புத்தன்மை குறைந்த வடிவத்துக்குச் சாதகமாக உள்ளது. விண்வெளியிலுள்ள மாற்றியங்களின் பிற குடும்பங்களும் இதே போக்கைக் காட்டுவதாக ஆசிரியர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர்: அங்கே உயர் ஆற்றல் வடிவங்கள் அவற்றின் நிலையான இணைகளைப் போலவே பொதுவாகக் காணப்படுகின்றன. இரண்டு அயனிகளும் எவ்வளவு வேகமாகச் சுழல்கின்றன என்பதிலும் வேறுபடுகின்றன: HNCOH⁺, H₂NCO⁺-ஐ விட வெப்பமாகத் தோன்றுகிறது (ஏறக்குறைய 24, எதிராக 9 கெல்வின்; வாயுவோ ஏறக்குறைய 70 முதல் 140 கெல்வினில் உள்ளது). ஆசிரியர்கள் முன்வைக்கும் ஒரு சாத்தியமான காரணம்: HNCOH⁺ குறைந்த முனைவுத்தன்மை கொண்டது; எனவே அது தன் சுழற்சி ஆற்றலை ரேடியோ அலைகளாக அவ்வளவு எளிதில் வெளியிடுவதில்லை, வாயுவுடனான மோதல்கள் அதை வேகமாகச் சுழல வைக்கின்றன.

ஆறு மூலக்கூறுகள், எண்ணிக்கை தொடர்கிறது

ஐசோசயனேட் தொகுதியைக் கொண்ட, விண்வெளியில் கண்டறியப்பட்ட ஆறாவது மூலக்கூறு HNCOH⁺. அதன் முழுச் சுழற்சி நிறமாலையை வரைபடமாக்க, அதற்கென்றே ஓர் ஆய்வக ஆய்வு தேவை என்று ஆசிரியர்கள் அழைப்பு விடுக்கின்றனர். அவர்களின் விரிவான பாடம், விண்மீன்களுக்கு இடையே வேதியியல் எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பது பற்றியது: அங்கே, அணுக்களின் மிக நிலையான அமைப்பு மிகப் பொதுவானதாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை — முக்கியமானது, ஒரு மூலக்கூறு பிறக்கும் பாதையே.