Medzihviezdne futbalové lopty prehltnú hviezdne svetlo

Buckminster fullerén spôsobuje v svetelnom spektre smiešne absorpčné pásy

Ionizované buckminsterské fullerény (C60 +) sa vyskytujú v plynnom stave v priestore a absorbujú časť hviezdneho svetla. © Univerzita v Bazileji
čítať nahlas

Temné medzery v spektre: „Futbalová molekula“ Buckminster Fulleren je zodpovedný za zabezpečenie toho, aby sa časť hviezdneho svetla nikdy nedostala na Zem - a tak mohla vysvetliť niektoré predtým záhadné medzihviezdne pruhy vo svetelnom spektre. Vedci s fullerénom teraz prvýkrát identifikovali molekulu, ktorá tieto pásy vytvára. Toto priblíži sto rokov staré puzzle okolo chýbajúceho riešenia hviezdneho svetla o krok bližšie, píšu vedci v časopise Nature.

Svetlo hviezd dopadá na Zem len neúplne: Takmer pred sto rokmi astronómovia objavili v spektre tohto svetla nejaké tmavé medzery, tzv. Absorpčné pásy. Niektoré rozsahy vlnových dĺžok sú odfiltrované. Teraz je známych viac ako 400 z týchto „difúznych medzihviezdnych pásiem“ (DIB). Nie je však jasné, ako vznikajú: Ktoré látky absorbujú svetlo v medzihviezdnom priestore?

Astronómovia už dlho tušili, že veľké, komplexné molekuly a plynné ióny môžu prehltnúť hviezdne svetlo. Uhlík je pomerne častý vo vesmíre a na základe mnohých takýchto komplexných molekúl. Obzvlášť exotickým predstaviteľom je v polovici 80. rokov objavený Buckminster fullerén: štruktúra 60 atómov uhlíka, ktoré tvoria tvar futbalu v mriežke pentagónov a hexagónov. V planetárnych hmlovinách je to doteraz najväčšia detekovateľná molekula.

Merania za vesmírnych podmienok

Pred viac ako 20 rokmi vedci z Johna Maiera z Univerzity v Bazileji zistili, že kladne nabitá forma tejto futbalovej molekuly vykazuje vo svojom absorpčnom spektre dva výrazné pásy: ich vlnové dĺžky boli podobné vlnovým dĺžkam dvoch DIB, ktoré astronómovia nedávno zistili. To viedlo k otázke: Je táto náhoda, alebo sú za nedostatok hviezdy zodpovedné aspoň čiastočne fullerény?

Dokázať to nepochybne nie je celkom ľahké: na porovnanie absorpčných pásiem museli vedci zmerať spektrum Buckminsterového fullerénu za vesmírnych podmienok. Za týmto účelom do vysokofrekvenčnej pasce zahrnuli niekoľko tisíc ionizovaných futbalových loptičiek. Ochladili túto vzorku na typickú teplotu v medzihviezdnom priestore len asi šesť kilvinov od s mínus 267 stupňov Celzia. Na ochladenom a ionizovanom fulleréne vedci vykonali spektroskopiu v plynnej fáze pomocou diódového lasera. zobraziť

Futbalové lopty v medzihviezdnych oblakoch

V skutočnosti: absorpčné pásy merané v laboratóriu presne zodpovedali astronomickým údajom. Majú porovnateľné šírky pásma a ich relatívna intenzita sa zhoduje. Vedci nielen identifikovali príčinu dvoch z rozptýlených medzihviezdnych pásov prvýkrát, ale preukázali aj existenciu ionizovaných buckminsterských fullerénov v medzihviezdnom priestore.

„Toto je prvá jednoznačná identifikácia takejto molekuly v medzihviezdnych oblakoch, “ hovorí Maier. To je prekvapujúce vzhľadom na zložitosť tohto molekulárneho iónu a vysokoenergetické žiarenie, ktoré musí v tomto prostredí vydržať. „To znamená prielom v sto rokov starej hádanke okolo rozptýlených medzihviezdnych gangov.“ (Nature, 2015; doi: 10.1038 / nature14566)

(Univerzita v Bazileji, 16.07.2015 - AKR)