美太空望遠鏡檢測到宇宙迄今發現的zui大分子
巴基球還有一個(ge) 別名叫“富勒烯”,這是因為(wei) 它的外形結構很像美國建築師巴克明斯特·富勒(Buckminster Fuller)設計的美*國博覽館球形圓頂薄殼建築,因此得名“富勒烯”。巴基球或許一直就在太空中飄蕩,隻是未能被儀(yi) 器檢測到,直到zui近才被發現。 “這是我們(men) 在宇宙中迄今發現的zui大分子”,簡·卡米(Jan Cami)說。他是來自加拿大西安大略大學的天文學家,同時也是加州芒特維尤“搜尋地外智慧生命”(SETI)機構的研究人員。“我們(men) 真的很興(xing) 奮,因為(wei) 這一物質在諸多宇宙中的物理和化學過程中都扮演重要作用。”卡米撰寫(xie) 了關(guan) 於(yu) 這一發現的論文,並將發表在周四出版的《科學》雜誌在線版。
巴基球是由60個(ge) 碳原子組成的球形32麵體(ti) 。它具有的五邊形和六邊形鑲嵌結構,每個(ge) 巴基球擁有2個(ge) 五邊形和20個(ge) 六邊形,並且五邊形彼此隔開,隻和六邊形相接,看上去很像足球上的黑白格子鑲嵌的情況。除此之外,研究人員還同時在宇宙中發現了巴基球更複雜的近親(qin) ——碳70(C70)。這種碳分子由70個(ge) 碳原子組成,外形更像是一個(ge) 橢圓形的橄欖球。這兩(liang) 種分子都被稱為(wei) 巴克明斯特·富勒烯,或者就叫“富勒烯”。
卡米的小組是在一個(ge) 名為(wei) Tc的行星狀星雲(yun) 中意外檢測到這種“碳球”的。行星狀星雲(yun) 由恒星晚年拋出的物質組成,其部分有一顆致密、高溫的白矮星,這其實是當初那顆巨大的恒星拋射物質之後留下的殘骸,它的光熱使行星狀星雲(yun) 發光。
也許富勒烯在這樣的區域被發現並非偶然,它代表了恒星生命史中一個(ge) 短暫的時期,即大量富碳物質的拋射。天文學家使用斯必澤空間望遠鏡搭載的光譜儀(yi) 對這一行星狀星雲(yun) 進行觀測,並在其中發現了富勒烯的光譜線。這些碳分子的溫度接近室溫——這是對斯必澤望遠鏡zui敏銳的溫度。用卡米的話來說,斯必澤望遠鏡是在適當的時間觀測了適當的區域。要是再過00年,這些富勒烯就會(hui) 變得溫度太低而難以被斯必澤望遠鏡檢測到。
斯必澤望遠鏡獲取的數據被科研人員用來和實驗室數據進行對比,結果顯示了的對應。 “我們(men) 沒有預料到會(hui) 有這次發現,”卡米說“但是當我們(men) 看到光譜線上的那特別的譜線時,我們(men) 立刻意識到我們(men) 正注視著的正是一種人們(men) 苦苦尋找多年的分子。”
970年,日本科學家大澤映二首先預言巴基球的存在,但由於(yu) 語言問題,他用日語發表的論文沒有引起重視。直到5年後的985年美英科學家才在實驗室中觀察到這種物質的存在。研究人員模擬老年恒星富碳的大氣狀況,令人驚異的是,科學家們(men) zui終發現產(chan) 生了大量的富勒烯。之後人們(men) 在地球上也發現了富勒烯的存在——在蠟燭煙灰裏、在岩層中,或是隕石裏。
現在,對於(yu) 富勒烯家族的研究已經成了人們(men) 的領域,因為(wei) 這種分子的強度驚人,而且化學和物理性質非常奇特。未來富勒烯可以應用的領域包括裝甲設備、製藥,以及超導技術。
曾在996年與(yu) 鮑勃·科爾(Bob Curl)和瑞克·斯莫利(Rick Smalley)一起因為(wei) 富勒烯的發現而分享諾貝爾化學獎的英國科學家哈裏·克羅托爵士(Sir Harry Kroto)說:“這一令人興(xing) 奮的發現證實了我長久以來的猜測,富勒烯一直以來就存在於(yu) 我們(men) 星係幽暗的角落裏。”
之前對宇宙中富勒烯的搜尋,尤其是在富碳恒星附近空間進行的搜尋都以失敗告終。其中有過一次看似成功的案例,發生在5年前,當時似乎觀測到恒星之間稀薄的星際塵埃雲(yun) 中存在富勒烯的跡象,觀測采用的是可見光波段。那一次的發現至今仍在等待實驗室檢測確認。zui近,另一個(ge) 斯必澤研究小組報告也他們(men) 在另一種不同類型的天體(ti) 附近檢測到富勒烯,但可惜的是他們(men) 的光譜信號被其他化學物質汙染了,沒法進行確認。
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