
塔斯社,11月14日。在外太空实验室类似物上进行的实验帮助科学家们找出了为什么在遥远的星系中有相当大的富勒烯储备,这是60个碳原子最简单的纳米结构。天文学家在科学杂志《天体物理学杂志快报》上的一篇文章中写道,它们生长在衰老的恒星发出的尘埃颗粒中。
“一方面,可以假设垂死的恒星和宇宙的其他类似角仅会破坏复杂的物质。实际上,它们具有形成富勒烯和其他复杂的纳米结构的所有条件。这一发现从根本上改变了我们对星际介质组成的看法。”的一位作者,来自美国亚利桑那大学的天体物理学家评论道。
富勒烯是由60个或其他数量的碳原子组装而成的球形分子。化学家大泽荣治(EijiOsawa)在半个世纪前就从理论上预测了它们的存在,然而,十年后的1980年代中期,组装了第一批合成碳纳米线。
在世纪之交,天文学家出乎意料地在银河系核心附近,其他星系中以及一些陨石和小行星的厚度中发现了富勒烯。许多研究人员对此表示怀疑,因为暗示富勒烯的存在非常困难,这些富勒烯存在于遥远星系和其他空间物体的发射光谱中,很难与其他碳化合物的痕迹区分开。
此外,正如伯纳尔(Bernal)所指出的那样,许多其他天文学家的怀疑是由于他们没有想象这样的分子如何在几乎完全由氢组成的星际气体云以及宇宙的任何其他角落出现。
“宇宙几乎完全由氢组成,不过即使在环境中.出现极少量的这种气体,也无法在实验室中合成富勒烯。想象一下,您有一个盒子,其中每1万个氢原子中只有一个碳原子。即使如果您摇晃很长时间,就不可能一次将60个胶粘起来,”天体物理学家解释说。
纳米结构的空间工厂
伯纳尔和他的同事们通过实验恒星风中大量存在的尘埃粒子,发现了宇宙如何规避这个问题。它是由几乎完全耗尽了氢储备的恒星产生的。科学家经常在小行星和陨石中发现这些颗粒。
正如专家指出的那样,这种恒星砂几乎完全由两种原子组成-硅和碳,其中大量的年长发光体在其生命的最后阶段产生。宇宙尘埃颗粒的类似特征使科学家们想到,它们在恒星风流中的碰撞和垂死的物体的排放以及其他形式的相互作用都可以产生富勒烯。
在这个想法的指导下,研究人员试图通过在实验室中将几种人造尘埃颗粒置于完全真空中并用激光辐射和“宇宙射线”束轰击它们,来重复这种过程。它们的作用是由氙离子发挥的,科学家们将其分散到接近光速的状态。
事实证明,这种轰击以一种特殊的方式改变了星沙的结构,在其中形成了石墨片,并且如果尘埃颗粒的表面相对不平坦,它们还可以将其中一些变成富勒烯的球形毛坯。
类似地,根据本文的作者,可以形成其他类型的由碳原子制成的纳米结构,包括纳米管,科学家尚未发现其在太空中的痕迹。科学家们得出结论,如果这是真的,那么垂死的恒星可能是整个宇宙中复杂物质和天然纳米结构的主要工厂之一。