星間分子の一覧

このリストは、天体望遠鏡を用いて行われた分子雲、原始惑星系円盤等からの電磁波観測により発見され、同定された星間分子の一覧（せいかんぶんしのいちらん）である。リストは構成原子毎に挙げた。イオンが検出されている分子についてはそれも示した。

星間分子の検出

日本の野辺山宇宙電波観測所の口径およそ45メートルのミリ波望遠鏡。これまでに、この電波望遠鏡を用いて分子が検出され同定された。

以下に示すのは恒星間の希薄空間（星間空間）に存在する分子（星間分子）のうち分光学的な手法により確認された分子の一覧である。

光学望遠鏡や電波望遠鏡を用いることで、天体から発せられる電磁波のスペクトルが得られる。ある分子の異なった電子状態、振動準位または回転準位間の遷移は、スペクトルの中でその分子に特徴的な波長や周波数に吸収や発光として観測される。これらのスペクトルは電波、マイクロ波および赤外線、可視光、紫外線の周波数領域で観測される。^[1]（詳しくは宇宙化学を参照）。これらの中で一番初めに同定された星間分子は1937年に観測^[2]され、1940年にCNなどとともに同定されたメチリジンラジカル (CH) である。^[3]

星間分子は非常に希薄な星間空間や、星周辺領域の分子雲の中で化学反応を通して形成される。この化学反応のうちの多くは分子が（特に陽イオンへ）イオン化されたときに起こる。イオン化はしばしば宇宙線との相互作用によって行われ、そのため、陽イオンは星間空間において数多く存在する。この陽イオンは周辺の電荷を持たない分子を静電気的な引力により引き込み反応を起こす。（詳細はイオン-分子反応へ）イオンと分子の反応よりは遅いが、電荷を持たない分子同士の反応によっても、星間分子は生成されている。^[1]

特に多量にそして他種類の分子が観測される天体として、サジタリウスB2分子雲 (Sagittarius B2; Sgr B2)が挙げられる。この巨大な分子雲は天の川銀河の中心方向にほど近く、新しい分子の検出を目的とする研究ではよく探索が行われる。以下のリストのおよそ半分の分子はこのSgr B2分子雲において初めに検出が行われており、そのほかの分子についても近い将来検出されるであろう。^[4]

分子

以下の表では検出された星間分子を構成原子数ごとに分けてリストアップしている。分子の列に記入がないものはイオンだけが検出されていることを示す。名称の列に記入のないものはこれまでに科学文献で名称が与えられていない分子である。（和名は日本語において慣用的に用いられるものを示した。）

なお、存在量としては水素分子が圧倒的に多く、次いでCO（一酸化炭素）、H₂O（水）、NH₃（アンモニア）、HCHO（ホルムアルデヒド）、HCN（シアン化水素）の順で多い^[5]。

二原子分子

一酸化炭素は分子雲のトレーサーとして良く用いられる^[6]

Table 1. 二原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
AlCl	Aluminum monochloride[7][8]	一塩化アルミニウム	—
AlF	Aluminum monofluoride[9][7]	一フッ化アルミニウム	—
C2	Carbon dimer[10][11]	炭素二量体(二炭素)	—
—	Fluoromethylidynium	フルオロメチリジニウム	CF+[12]
CH	Methylidyne radical[13]	メチリジンラジカル	CH+[14]
CN	Cyanogen Radical[15][16][7][13]	シアンラジカル	—
CO	Carbon monoxide[7]	一酸化炭素	CO+[17]
CP	Carbon monophosphide[16]	一リン化炭素	—
CS	Carbon monosulfide[7]	一硫化炭素	—
FeO	Iron(II) oxide[18]	酸化鉄 (II)	—
H2	Molecular hydrogen[19]	水素(二水素)	—
HCl	Hydrogen chloride[20]	塩化水素	—
HF	Hydrogen fluoride[21]	フッ化水素	—
HN	Nitrogen monohydride[22]	一水素化窒素	—
HO	Hydroxyl radical[7]	ヒドロキシルラジカル	—
KCl	Potassium chloride[7][8]	塩化カリウム	—
N2	Molecular nitrogen[23]	窒素(二窒素)	—
NO	Nitric oxide[24]	一酸化窒素	—
NS	Nitrogen sulfide[7]	一硫化窒素	—
NaCl	Sodium chloride[7][8]	塩化ナトリウム	—
O2	Molecular oxygen[25]	酸素(二酸素)	—
PN	Phosphorus nitride[26]	リン化窒素	—
PO	Phosphorus monoxide[27]	一酸化リン	—
SH	Sulfur hydride[28]	一水素化硫黄	SH+[29]
SO	Sulfur monoxide[7]	一酸化硫黄	SO+[14]
SiC	Carborundum[30][7]	炭化珪素	—
SiN	Silicon mononitride[7]	一窒化珪素	—
SiO	Silicon monoxide[7]	一酸化珪素	—
SiS	Silicon monosulfide[7]	一硫化珪素	—

三原子分子

プロトン化水素分子は星間空間中で最も多量に存在するイオンである。1993年にはじめて検出された^[31]

Table 2. 三原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
AlNC	Aluminum isocyanide[7]	イソシアン酸アルミニウム(+1)	—
C3	Tricarbon[11]	炭素三量体(三炭素)	—
C2H	Ethynyl radical[7][15]	エチニルラジカル	—
C2O	Dicarbon monoxide[32]	一酸化二炭素	—
C2S	Thioxoethenylidene[33]	二炭化硫黄	—
CO2	Carbon dioxide[34]	二酸化炭素	—
H3+	Protonated molecular hydrogen	プロトン化水素分子	H3+[35]
H2C	Methylene[36]	メチレン	—
H2O	Water[37]	水	—
H2S	Hydrogen sulfide[7]	硫化水素	—
HCN	Hydrogen cyanide[38][7][15]	シアン化水素	—
HCO	Formyl radical[39]	ホルミルラジカル	HCO+[40][39][14]
HCP	Phosphaethyne[41]	ホスファエチン	—
—	Thioformyl	チオホルミル	HCS+[40][14]
HNC	Hydrogen isocyanide[42]	イソシアン化水素	—
—	Diazenylium	ジアジリニウム	HN2+[40]
HNO	Nitroxyl[43]	ニトロキシル	—
—	Isoformyl	イソホルミル	HOC+[15]
KCN	Potassium cyanide[7]	シアン化カリウム	—
MgCN	Magnesium cyanide[7]	シアン化マグネシウム(+1)	—
MgNC	Magnesium isocyanide[7]	イソシアン化マグネシウム(+1)	—
NH2	Amino radical[44]	アミノラジカル	—
—	Diazenylium	アミノカチオンラジカル	N2H+[45][14]
N2O	Nitrous oxide[46]	亜酸化窒素	—
NaCN	Sodium cyanide[7]	シアン化ナトリウム	—
COS	Carbonyl sulfide[47]	硫化カルボニル	—
SO2	Sulfur dioxide[48][7]	二酸化硫黄
c-SiC2	c-Silicon dicarbide[7][30]	シクロ二炭化珪素	—
SiCN	Silicon carbonitride[49]	一シアン化珪素	—
SiNC	Silicon naphthalocyanine[50]	一イソシアン化珪素	—

四原子分子

ホルムアルデヒドは星間空間中に広く存在する有機分子である。^[51]

Table 3. 四原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
l-C3H	Propynlidyne[52][7]	プロピニリジン—	—
c-C3H	Cyclopropynylidyne[53]	シクロプロピニリジン	—
C3N	Cyanoethynyl[54]	シアノエチニル	—
C3O	Tricarbon monoxide[52]	一酸化三炭素	—
C3S	Tricarbon sulfide[7][33]	一硫化三炭素	—
—	Hydronium	ヒドロニウムイオン	H3O+[55]
C2H2	Acetylene[56]	アセチレン	—
H2CN	Methylene amidogen[57]	窒化メチレン	H2CN+[14]
H2CO	Formaldehyde[58]	ホルムアルデヒド	—
H2CS	Thioformaldehyde[59]	チオホルムアルデヒド	—
HCCN	—[60]	—	—
—	Protonated hydrogen cyanide	プロトン化シアン化水素	HCNH+[40]
—	Protonated carbon dioxide	プロトン化二酸化炭素	HOCO+[61]
HNCO	Isocyanic acid[48]	イソシアン酸	—
HNCS	Isothiocyanic acid[62]	イソチオシアン酸	—
NH3	Ammonia[63][7]	アンモニア	—
SiC3	Silicon tricarbide[7]	三炭化珪素	—

五原子分子

メタンは天然ガスの主成分であり、彗星や太陽系の惑星の大気でも検出される。^[64]

Table 4. 五原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
C5	—[11]	五炭素	—
CH4	Methane[65][56]	メタン	—
c-C3H2	Cyclopropenylidene[66][67][15]	シクロプロペニリデン	—
l-H2C3	Propadienylidene[67]	プロパジエリデン	—
H2CCN	Cyanomethyl[68]	シアン化メチル	—
H3CO	Methoxy radical[69]	メトキシラジカル	—
H2C2O	Ketene[48]	ケテン	—
H2CNH	Methylenimine[70]	モノメチルイミン	—
—	Protonated formaldehyde	プロトン化ホルムアルデヒド	H2COH+[71]
C4H	Butadiynyl[7]	ブタジニル	C4H–[72]
HC3N	Cyanoacetylene[73][7][15][40][67]	モノシアノアセチレン	—
HCC-NC	Isocyanoacetylene[74]	モノイソシアノアセチレン	—
HCOOH	Formic acid[75]	ギ酸	—
NH2CN	Cyanamide[76]	シアナミド	—
SiC4	Silicon-carbide cluster[30]	四炭化ケイ素	—
SiH4	Silane[77]	シラン	—

六原子分子

星間空間中でホルムアミド（上図の分子）はCH₂と結合し、アセトアミドとなる^[78]

Table 5. 六原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
c-H2C3O	Cyclopropenone[79]	シクロプロペノン	—
C2H4	Ethylene[56]	エチレン	—
CH3CN	Acetonitrile[80][48]	アセトニトリル	—
CH3NC	Methyl isocyanide[80]	モノイソシアノメタン	—
CH3OH	Methanol[48]	メタノール	—
CH3SH	Methanethiol[81]	メタンチオール	—
l-H2C4	—[82][7]	—	—
—	Protonated cyanoacetylene	プロトン化モノシアノアセチレン	HC3NH+[40]
HCONH2	Formamide[78]	ホルムアミド	—
C5H	Pentynylidyne[7][33]	ペンチニリジン	—
HC2CHO	Propynal[83]	プロペノアルデヒド	—
HC4N	—[7]	—	—
CH2CNH	Ketenimine[66]	イミノケテン	—

七原子分子

アセトアルデヒド とその構造異性体であるビニルアルコール とエチレンオキシドが星間空間で検出される^[84]

Table 6. 七原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
c-C2H4O	Ethylene oxide[85]	エチレンオキシド	—
CH3C2H	Methylacetylene[15]	プロピン（メチルアセチレン）	—
H3CNH2	Methylamine[86]	メチルアミン	—
CH2CHCN	Acrylonitrile[48][80]	アクリロニトリル	—
H2CHCOH	Vinyl alcohol[84]	ビニルアルコール	—
C6H	Hexatriyny radical[7][33]	ヘキサトリイニルラジカル	C6H–[87][67]
HC4CN	Cyanodiacetylene[48][80][73]	シアノジアセチレン(シアノプロジイン)	—
CH3CHO	Acetaldehyde[7][85]	アセトアルデヒド	—

八原子分子

Table 7. 八原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
H3CC2CN	Methylcyanoacetylene[88]	メチルシアノアセチレン	—
H2COHCHO	Glycolaldehyde[89]	グリコールアルデヒド	—
CH3OOCH	Methyl formate[89][48][67]	ギ酸メチル	—
CH3COOH	Acetic acid[90]	酢酸	—
H2C6	Hexapentaenylidene[7][82]	ヘキサペンタエニリジエン	—
CH2CHCHO	Acrolein[66]	アクロレイン	—
CH2CCHCN	Cyanoallene[88][66]	シアノアレン	—
C7H	Heptatrienyl radical[91]	ヘプタトリエニルラジカル	—

九原子分子

酢酸（酢の成分）の電波領域のスペクトルが1997年に確認された。^[90]

Table 8. 九原子分子

分子式	英語名	和名	イオン
CH3C4H	Methyldiacetylene[92]	メチルジアセチレン	—
CH3OCH3	Dimethyl Ether[93]	ジメチルエーテル	—
CH3CHCH2	Propylene (propene)[94]	プロピレン（プロペン）	—
CH3CH2CN	Propionitrile[7][48][80][67]	プロピオニトリル	—
CH3CONH2	Acetamide[78][66]	アセトアミド	—
CH3CH2OH	Trans-Ethyl Alcohol[95]	エタノール	—
C8H	Octatetraynyl[96]	オクタテトライニル	C8H–[97][98]
HC6CN	Cyanohexatriyne[99]	シアノヘキサトリエン	—
HC7N	Cyanotriacetylene[7][63][100]	シアノジアセチレン	—

十原子以上の分子

Table 9. 十原子以上の分子

原子数	分子式	英語名	和名	イオン
10	(CH3)2CO	Acetone[101][48]	アセトン	—
10	CH3CH2CHO	Propanal[66]	プロパナール	—
10	CH3C5N	Methyl-cyano-diacetylene[66]	メチルシアノジアセチレン	—
11	HC8CN	Cyanotetra-acetylene[7][100]	シアノテトラアセチレン	—
11	CH3C6H	Methyltriacetylene[92][66]	メチルトリアセチレン	—
11	H3COC2H5	trans-ethyl methyl ether[102]	エチルメチルエーテル	—
12	C6H6	Benzene[82]	ベンゼン	—
13	HC10CN	Cyanodecapentayne[100]	シアノデカペンタニン	—
18	C10H8	naphthalene[103]	ナフタレン	—

重水素置換体

Table 10. 重水素置換体

分子式	英語名
HD, H2D+	Deuterated molecular hydrogen[104][105]
HDO, D2O	Heavy water[106][107]
DCN	Hydrogen cyanide[108]
DCO	Formyl radical[108]
DNC	Hydrogen isocyanide[108]
N2D+	Diazenylium[108]
NH2D, NHD2, ND3	Ammonia[105][109][110]
HDCO, D2CO	Formaldehyde[111][105]
CH2DCCH, CH3CCD	Methylacetylene[112][113]
HDCS	Thioformaldehyde[114]
DCCCN	Cyanoacetylene[115]
C4D	Butadiynyl[116]
c-C3DH	Cyclopropenylidene[117] [118]
DC5N	Cyanodiacetylene[119][120]

未確認の分子

以下の分子は科学文献において検出が報告されているが、その後他の科学者による確認がなされていない分子である。

Table 11. 未確認分子

分子式	英語名	和名
H2NH2CCOOH	Glycine[121][122]	グリシン
CO(CH2OH)2	1,3-dihydroxypropanone [123]	ジヒドロキシアセトン