北京時(shí)間8月15日消息，借助美國(guó)宇航局斯必澤空間望遠(yuǎn)鏡，一個(gè)天文學(xué)家小組宣稱他們**在星系際空間探測(cè)到C70富勒烯分子以及C24石墨烯。亞利桑那圖森的美國(guó)國(guó)家光學(xué)天文臺(tái)研究員勒提西亞·斯塔赫利尼(Letizia Stanghellini)和理查德·肖(Richard Shaw)描述了行星狀星云中老年恒星釋放的星風(fēng)沖擊波是如何導(dǎo)致富勒烯(C60和C70)以及石墨烯C24形成的。這一小組的***是來(lái)自西班牙加納利天文研究院(Instituto de Astrofsica de Canarias)的多明戈·阿尼巴爾·加西亞-赫曼德斯(Domingo Anibal Garcia-HeRNAndez)。小組成員包括來(lái)自多個(gè)國(guó)家的天文學(xué)家和生物化學(xué)家。
行星狀星云是一顆類似我們太陽(yáng)的恒星走到了生命的終點(diǎn)，此時(shí)它們開始向周圍空間拋射氣體物質(zhì)。此次科學(xué)家們觀測(cè)的行星狀星云位于大小麥哲倫星云，這是銀河系的兩個(gè)衛(wèi)星星系，在南半球夜空中可以很容易看到。從銀河系內(nèi)地球的位置觀察麥哲倫星系中的行星狀星云，看上去就是模糊的一團(tuán)。然而，那些在我們銀河系內(nèi)部的行星狀星團(tuán)的距離很難進(jìn)行**測(cè)定，而這個(gè)位于麥哲倫星系中的行星狀星云的距離卻可以進(jìn)行**測(cè)定，誤差不超過(guò)5%。有了這樣**的距離參數(shù)，研究小組得以確定出其中央老年恒星的實(shí)際光度，并確認(rèn)這確實(shí)是一個(gè)行星狀星云，而非其它天體。
富勒烯，或者叫“巴基球”，是一種在地球上的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，這種物質(zhì)具有一些非常有趣且重要的性質(zhì)。巴基球由60個(gè)碳原子組成一個(gè)球形，其形狀和有名建筑師巴克敏斯特·富勒(Buckminster Fuller)設(shè)計(jì)的穹頂構(gòu)造非常相似，因而得名。而碳70的形狀則更像是一個(gè)橄欖球，相比之下，碳60就是一個(gè)足球。石墨烯C24則是一種薄膜狀碳結(jié)構(gòu)，其厚度僅有一層原子，但是卻擁有超高的強(qiáng)度，導(dǎo)電性和超強(qiáng)的韌性。事實(shí)上石墨烯薄膜是目前已知薄的物質(zhì)。它早于2004年由英籍俄羅斯物理學(xué)家，曼徹斯特大學(xué)的安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功合成，他們兩人也因此獲得了2010年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。加西亞-赫曼德斯說(shuō)：“石墨烯即便是在地面上的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)合成也非常困難，如果這一發(fā)現(xiàn)終被實(shí)驗(yàn)光譜學(xué)分析證實(shí)，那這將是在太空中**探測(cè)到石墨烯的存在?！?/p>
科學(xué)家們提出這些富勒烯和石墨烯可能是由沖擊波效應(yīng)(如粒子碰撞等)引發(fā)的氫化非晶系碳顆粒(HACs)解體形成的。在行星狀星云產(chǎn)生的星風(fēng)沖擊下，這樣的碰撞效應(yīng)是非常有可能發(fā)生的。而此次，觀測(cè)小組正是在這些恒星的紫外波段中觀測(cè)到劇烈的星風(fēng)。斯塔赫利尼說(shuō)：“讓人驚異的是，這些分子的存在和不同恒星的溫度差異無(wú)關(guān)，而是和星風(fēng)的強(qiáng)弱存在顯著關(guān)聯(lián)?！?/p>
小麥哲倫星系呈現(xiàn)貧金屬特性，這是一種天文學(xué)上的說(shuō)法，即缺少除了氫和氦之外的其他元素。這樣的環(huán)境非常有利于富含碳的行星狀星云的成長(zhǎng)，而后者又為復(fù)雜的碳分子結(jié)構(gòu)形成提供了良好的溫床。真正的挑戰(zhàn)在于如何從斯必澤望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)中識(shí)別出石墨烯的信號(hào)。斯塔赫利尼說(shuō)：“斯必澤望遠(yuǎn)鏡對(duì)于研究太空中復(fù)雜有機(jī)分子的工作非常重要，我們現(xiàn)在不但探測(cè)到了富勒烯和其他分子，并且正嘗試?yán)斫馑鼈兊某梢蚝脱莼^(guò)程?！倍聿榈隆ばt補(bǔ)充說(shuō)：“我們還在計(jì)劃利用國(guó)家光學(xué)天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行地面后續(xù)觀測(cè)驗(yàn)證。我們希望能在發(fā)現(xiàn)富勒烯的行星狀星云中再找到一些其他類型的分子，以便驗(yàn)證一些物理過(guò)程在那里的環(huán)境下是否存在。這將有助于我們加深對(duì)于宇宙中生命的生物化學(xué)機(jī)制的理解?！?/p>
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