Microwave spectroscopy of glycine and other related molecules. Rotationnal analysis and radioastronomical observations of the interstellar medium.
Etude spectrochimique de la glycine et de quelques molécules connexes. Analyse rotationnelle et observations du milieu interstellaire.
Résumé
The purpose of this research is to observe the chemical composition of galactic molecular clouds with the goal to gain informations on the origin of Life. The most substantial project concerns the amino acid glycine. The rotational analysis of this prebiotic molecule is conducted in Monash University, Australia. Spectra are difficult to assign. At the temperature of the experiment, 200°C, the population is distributed over a large number of vibrational and rotational levels belonging to several conformers of this ten atoms molecule and to its decomposition products. Also, the microwave spectrometer based on Stark modulation of the absorption lines is not appropriate. Despite difficulties, the identification of lines observed between 26 GHz and 63 GHz could lead to the determination of the rotational parameters and to the components of the dipole moment. The determination of the hyperfin structure, linked to the electrical quadrupole of the nitrogen nucleus, allows to conclude that the studied conformer hosts an hydrogen intramolecular bond. Results are in good agreement with those published later by other laboratories. Radioastronomical observations are performed at Parkes/Australia, Kitt-Peak/Arizona and Onsala/Sweden, in the direction of Orion A and Sagittarius B2 and also 7 other clouds. Six transitions between 22.7 and 83.4 GHz are searched. An upper limit for the column density of glycine molecules along the line of sight is calculated to be 10¹² cm⁻² up to 10¹⁴ cm⁻². Glycine might be less abundant than ethanol and ethyl cyanide. New transitions of methanol and methyl cyanide are detected and equations of radiative transfer and statistical equilibrium are written for an asymmetric top molecule.
L'objectif des travaux est l'observation de la composition chimique de nuages moléculaires de la Galaxie afin d'apporter une contribution à la connaissance de l'origine de la vie. Le projet principal concerne l'acide aminé glycine. L'analyse rotationnelle de cette molécule prébiotique est effectuée à Monash University, Australie. Les spectres sont complexes. De nombreux niveaux de vibration et de rotation des conformères de cette molécule à 10 atomes et des molécules issues de sa décomposition, sont peuplés à la température de l'expérience, 200°C et de plus le spectromètre microonde utilisé, à modulation d'absorption par effet Stark, n'est pas approprié. En dépit des difficultés, l'identification de transitions entre 26 GHz et 63 GHz a permis la détermination des paramètres rotationnels et des composantes du moment dipolaire. La structure hyperfine associée au quadripôle électrique du noyau d'azote permet de conclure à une liaison hydrogène intramoléculaire pour le conformère étudié. Les résultats sont en bon accord avec ceux publiés ultérieurement par d'autres laboratoires. Les observations radioastronomiques conduites à Parkes/Australie, Kitt-Peak/Arizona et Onsala/Suède sont effectuées dans la direction de Orion A et de Sagittarius B2, ainsi que de 7 autres nuages. Six transitions entre 22.7 GHz et 83.4 GHz sont recherchées. Une valeur limite supérieure pour la densité de molécules le long de la ligne de vue est calculée : 10¹² cm⁻² à 10¹⁴ cm⁻². La glycine serait moins abondante que l'éthanol et le cyanure d'éthyle. Des transitions nouvelles du méthanol et du cyanure de méthyle sont détectées et un programme d'excitation moléculaire est écrit.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)