Laboratoriumexperimenten uitgevoerd in het Center for Astrochemical Studies (CAS) van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) in München, samen met astronomische waarnemingen uitgevoerd door het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF), leiden tot de identificatie van een nieuw molecuul in de moleculaire wolk bekend als G+0.693-0.027, dicht bij het galactische centrum. Het nieuw ontdekte molecuul heet propargylimine:volgens de experts deze chemische soort kan een fundamentele rol spelen bij de vorming van aminozuren, een van de belangrijkste ingrediënten voor het leven zoals we dat kennen.

De propargylimine heeft de chemische formule HCCCHNH en is een onstabiele verbinding. Het is erg moeilijk om het te isoleren in de normale omstandigheden van de atmosfeer van de aarde, maar het gedijt bij lage dichtheden en temperaturen die typisch zijn voor het interstellaire medium. Luca Bizzocchi, de hoofdauteur van de studie die de molecuulspectroscopie bij MPE bestudeerde, legde uit:"De eigenaardigheid van deze chemische soort ligt in zijn dubbele koolstof-stikstofbinding, waardoor het een hoge reactiviteit heeft. Met deze dubbele binding het wordt een fundamenteel bestanddeel van de chemische ketens die leiden van de eenvoudigste en meest voorkomende moleculen in de ruimte die koolstof en stikstof bevatten, bijvoorbeeld formaldehyde (H ₂ CO) en ammoniak (NH ₃ ), respectievelijk - tot de meer complexe aminozuren, de fundamentele bouwstenen van de terrestrische biologie."

Elk molecuul absorbeert en zendt straling uit op bepaalde golflengten, het creëren van een patroon dat het uniek beschrijft, zoals menselijke vingerafdrukken. Met als doel de aanwezigheid van propargylimine in de ruimte te onthullen, spectroscopische analyse is uitgevoerd in de Max Planck-laboratoria om de "identikit" van het molecuul te herbouwen.

"Terwijl een molecuul in het interstellaire medium roteert, zendt het fotonen uit met zeer precieze frequenties. Deze informatie, in combinatie met gegevens van radiotelescopen, stelt ons in staat om te weten of een molecuul aanwezig is in de moleculaire wolken, de plaatsen van ster- en planeetvorming, ’ vervolgt Bizzocchi.

In dit geval, de laboratoriumgegevens zijn vergeleken met de resultaten van waarnemingen met de 30 meter lange radiotelescoop in de Sierra Nevada, Spanje. "Ons molecuul was er al, " zei Víctor M. Rivilla M, een Marie Skłodowska-Curie-onderzoeker bij INAF Florence, die de INAF-observatie-inspanning leidde die resulteerde in de bevestiging van propargylimine in de G+0.693-0.027-omgeving. "Het lag in onze gegevens van de G+0.693-0.027 moleculaire wolk, maar we konden het niet identificeren zonder de precieze spectroscopie te kennen, dat is de volledige beschrijving van het emissiefrequentiepatroon. Zodra we het kregen, dankzij de metingen in het laboratorium, we realiseerden ons dat de propargylimine er ongetwijfeld was, wachten tot iemand het herkent."

Eigenlijk, moleculen met zo'n koolstof-stikstof dubbele binding nemen deel aan de zogenaamde Strecker-synthese, een chemisch proces dat veel wordt gebruikt om aminozuren in het laboratorium te synthetiseren. Onder gunstige voorwaarden, soortgelijke reacties worden verondersteld ook plaats te vinden in een aantal buitenaardse omgevingen, zoals de bevroren mantels van interstellair stof of asteroïde-oppervlakken, zoals blijkt uit de recente ontdekking van glycine, het eenvoudigste aminozuur, in de staart van komeet 67P Churyumov-Gerasimenko.

"Moleculaire spectroscopie met hoge precisie is een van de doelstellingen van onze groep, " concludeerde Paola Caselli, de directeur van het Center for Astrochemical Studies bij MPE en co-auteur van het papier. "Alleen met zeer nauwkeurige metingen van de frequenties van interstellaire moleculen kunnen we dergelijke moleculen gebruiken als krachtige diagnostische hulpmiddelen voor de fysieke en chemische evolutie van interstellaire wolken, waar stellaire systemen zoals onze eigen vorm."