太空中难以捉摸的碳酸（HOCOOH）的发现

在最后一次探测到星际羧酸——乙酸（CH$_3$COOH）——四分之一个世纪之后，我们报道了一种新羧酸的发现：碳酸（HOCOOH）的顺-反构型，指向银河系中心分子云G+0.693-0.027。HOCOOH是首个含有三个氧原子的星际分子，也是迄今在星际介质中探测到的第三种羧酸。尽管可用的实验室测量有限（高达65 GHz），我们还在天文数据（75-120 GHz之间）中直接辨认出若干未混合谱线对，这使我们得以略微改进光谱常数集合。我们推导出顺-反HOCOOH的柱密度为$N$ = (6.4 $\pm$ 0.4) $\times$ 10$^{12}$ cm$^{-2}$，相对于分子H$_2$的丰度为4.7 $\times$ 10$^{-11}$。同时，较低能量构型顺-顺HOCOOH的偶极矩极低（约低十五倍），阻碍了其探测。我们得到其相对于H$_2$的丰度上限为$\leq$ 1.2 $\times$10$^{-9}$，这表明顺-顺HOCOOH在星际空间中可能相当丰富，尽管它几乎无法通过射电天文观测探测到。我们推导出顺-顺/顺-反比值$\leq$ 25，这与两种构型间较小的能量差以及反式与顺式甲酸（HCOOH）的相对稳定性一致。最后，我们比较了这些酸在不同天文环境中的丰度，进一步暗示星际介质中发现的化学含量与太阳系小天体的化学成分之间存在关联，而这可能在恒星形成过程中被继承。