天文學(xué)家首次在太空中發(fā)現(xiàn)一種罕見的碳分子——“巴基球”,這是迄今在太空中發(fā)現(xiàn)最大的分子,體形與足球相似。
據(jù)英國每日郵報報道,日前,天文學(xué)家首次在太空中發(fā)現(xiàn)一種罕見的碳分子——“巴基球”,這是迄今在太空中發(fā)現(xiàn)最大的分子,體形與足球相似。
天文學(xué)家首次在太空中發(fā)現(xiàn)巴基球分子,迄今宇宙中發(fā)現(xiàn)最大的碳分子
巴基球是一種圓形碳分子,最早在25年前實驗室內(nèi)發(fā)現(xiàn)。這種碳分子是繼石墨和鉆石之后在太空中發(fā)現(xiàn)最大的碳分子。之前天文學(xué)家曾認(rèn)為太空中可能存在巴基球,但卻一直沒有證實它的存在。
加拿大西安大略大學(xué)天文學(xué)家簡-卡米(Jan Cami)說:“我們目前發(fā)現(xiàn)太空中存在的最大分子結(jié)構(gòu),對于這項發(fā)現(xiàn)我們非常興奮,它對于太空中各種物理和化學(xué)演變過程具有重要的作用。”這項發(fā)現(xiàn)發(fā)表在近日出版的《科學(xué)》雜志上。
巴基球是由60個碳原子排列成三維球狀結(jié)構(gòu),這種五邊形和六邊形的交替組合結(jié)構(gòu)與黑白六邊形塊組合的足球十分相似。同時,研究小組還在太空中首次發(fā)現(xiàn)與巴基球最接近的分子結(jié)構(gòu)——碳70(C70)。這種碳分子是由70個碳原子組成,外形頗似橄欖球,這兩種碳分子都被稱為“巴克明斯特-富洛倫尼斯”,或者簡稱“富洛倫尼斯”。
該研究小組發(fā)現(xiàn)這兩種碳分子均存在于“Tc 1行星星云”,行星星云是恒星的殘留物,隨著年齡的增長其最外層的氣體和灰塵將逐漸脫落。在行星星云發(fā)亮中心位置存在著一顆熾熱恒星,或者叫白矮星,加熱脫落的云層物質(zhì)。
巴基球發(fā)現(xiàn)于這些云狀結(jié)構(gòu)中,或許映射出恒星的短暫生命,當(dāng)它們拋出富含碳的太空物質(zhì)。天文學(xué)家使用“斯皮策”望遠(yuǎn)鏡的光譜儀器分析了Tc 1行星星云中的紅外光線,并發(fā)現(xiàn)了巴基球的光譜信息。
這些碳分子大約保持室內(nèi)溫度,這是斯皮策望遠(yuǎn)鏡紅外線視角最佳觀測溫度。此次斯皮策望遠(yuǎn)鏡在正確的位置、正確的時間進(jìn)行了觀測,再過100年,巴基球可能變得十分冷卻,無法被探測到。
斯皮策望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)和相同分子的實驗室測量數(shù)據(jù)十分匹配,卡米說:“我們并未預(yù)料到會有如此的重大發(fā)現(xiàn)!但我們看到這些奇特的光譜信息,我們立即意識到這是我們最期待發(fā)現(xiàn)的分子。”
1970年,日本教授大澤映二(Eiji Osawa)曾預(yù)言巴基球的存在,但直到1985年,實驗室內(nèi)仍未觀測發(fā)現(xiàn)巴基球。
研究人員模擬了大氣層的“老化狀態(tài)”,富含碳物質(zhì)的巨型恒星,它們中的碳分子鏈?zhǔn)俏丛l(fā)現(xiàn)過的。令研究人員驚奇的是他們發(fā)現(xiàn)了大量的“巴克明斯特-富洛倫尼斯”分子。之后人們在地球上也發(fā)現(xiàn)了這些分子的存在,在蠟燭煙灰、巖石層和隕石層中。
1996年與鮑勃-柯爾(Bob Curl)和瑞克-斯莫利(Rick Smalley)共同發(fā)現(xiàn)巴基球分子的哈里-克羅托(Harry Kroto)說:“這項令人興奮的重大技術(shù)突破具有說服力地證實了我長期以來的猜測——巴基球的存在,這種奇特分子一直存在星系的幽暗角落。”據(jù)悉,之前在太空中對巴基球的搜尋,尤其是在富含碳物質(zhì)的恒星周圍的搜尋工作均未成功。