Kvanttrick skapar komplexa ämnen i rymden

Molekyler som svävar i den mörka och kalla rymden utnyttjar kvantfysik för att bilda mer avancerade molekylära byggen. Enkla organiska ämnen tillverkas inne i stjärnorna, och flyter sedan omkring i den tomma och kalla rymden. Men astronomerna har upptäckt att även mer komplexa ämnen finns därute bland stjärnorna – och det är en gåta hur de kan bildas, eftersom kollisionerna mellan molekyler är sällsynta och kräver energi.

Nu har brittiska forskare av en slump upptäckt att två relativt vanliga rymdmolekyler – hydroxyl och metanol – slås ihop spontant vid extremt låga temperaturer och bildar methoxyl, som nyligen observerats i de glesa rymdmolnen. I vanliga fall hindras reaktionen av en energibarriär – om molekylerna inte har tillräckligt med energi blir det ingen reaktion. I rymden verkar de dock kunna ta hjälp av så kallad tunnling, ett kvantfysikaliskt kryphål som ibland låter molekylerna passera barriären trots att de inte har den nödvändiga energin – som att ta sig igenom en tunnel i botten på ett berg.

När det är mycket kallt rör sig molekylerna långsamt och hakar lättare på varandra i, stället för att studsa i väg. Det ökar chansen för tunnling, från en på tio miljoner till en på tio.