» » Астрономы выяснили, откуда берутся фуллерены в далеких галактиках

Астрономы выяснили, откуда берутся фуллерены в далеких галактиках

Астрономы выяснили, откуда берутся фуллерены в далеких галактиках


Опыты в лабораторных аналогах открытого космоса помогли ученым выяснить, почему в далеких галактиках есть достаточно большие запасы фуллеренов, простейших наноструктур из 60 атомов углерода. Они возникают внутри зерен пыли, которые выбрасывают престарелые звезды, пишут астрономы в статье научного журнале Astrophysical Journal Letters.
"С одной стороны, можно предположить, что окрестности умирающих звезд и другие подобные уголки Вселенной могут только разрушать сложно устроенную материю. На самом деле внутри них есть все условия для формирования фуллеренов и других сложных наноструктур. Это открытие радикально меняет наши представления о составе межзвездной среды", - прокомментировал работу один из ее авторов, астрофизик из Аризонского университета (США) Джейкоб Бернал.
Фуллерены представляют собой шарообразные молекулы, собранные из 60 или иного числа атомов углерода. Их существование теоретически предсказал химик Эйдзи Осава еще полвека назад, однако первые синтетические "наномячи" из углерода собрали десятилетием позже, в середине 1980-х годов.
На рубеже веков астрономы неожиданно нашли фуллерены в окрестностях ядра Млечного Пути, в других галактиках, а также в толще некоторых метеоритов и астероидов. Многие исследователи очень скептически отнеслись к этим заявлениям, так как намеки на наличие фуллеренов, которые были в спектре излучения далеких галактик и прочих объектов космоса, очень сложно отличить от следов других соединений углерода.
Кроме того, как отмечает Бернал, сомнения многих других астрономов были связаны с тем, что они не представляли себе то, как подобные молекулы могли возникнуть в облаках межзвездного газа, которые почти полностью состоят из водорода, а также в любых других уголках мироздания.
"Вселенная почти полностью состоит из водорода, но появление даже минимальных количеств этого газа в окружающей среде не дает синтезировать фуллерены в лаборатории. Представьте себе, что у вас есть коробка, в которой на каждые 10 тыс. атомов водорода приходится лишь один атом углерода. Даже если ее очень долго трясти, вряд ли у вас получится склеить сразу 60 из них", - объясняет астрофизик.
Космические фабрики наноструктур
Бернал и его коллеги выяснили, как Вселенная обходит эту проблему, экспериментируя с частицами пыли, которые в больших количествах присутствуют в звездном ветре. Его вырабатывают звезды, которые почти полностью исчерпали свои запасы водорода. Эти частицы ученые нередко находят внутри астероидов и метеоритов.
Как заметили эксперты, этот звездный песок почти полностью состоит из двух типов атомов - кремния и углерода, большие количества которых престарелые светила вырабатывают на последних стадиях своей жизни. Подобная особенность гранул космической пыли натолкнула ученых на мысль, что их столкновения внутри потоков звездного ветра и выбросов умирающих светил, а также иные формы взаимодействий, могут порождать фуллерены.
Руководствуясь этой идеей, исследователи попытались повторить такой процесс в лаборатории, поместив несколько искусственных зерен пыли в полный вакуум и обстреливая их вспышками лазерного излучения и пучками "космических лучей". Их роль играли ионы ксенона, которые ученые разогнали до околосветовых скоростей.
Как оказалось, подобная бомбардировка особым образом поменяла структуру звездного песка, породив внутри него листы из графита, а также превратив часть из них в шарообразные заготовки фуллеренов, если поверхность зерен пыли была относительно неровной.
Аналогичным образом, по мнению авторов статьи, могут формироваться и другие типы наноструктур из атомов углерода, в том числе нанотрубки, следы которых в космосе ученые пока еще не нашли. Если это действительно так, то умирающие звезды могут быть одними из главных фабрик сложных веществ и природных наноструктур во всей Вселенной, заключают ученые.
15 ноябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Новые данные по скорости расширения Вселенной не смогли уладить противоречия между учеными

Наблюдения за гамма-излучением далеких галактик при помощи космического телескопа NASA Fermi помогли уточнить скорость расширения Вселенной. Эти оценки углубили противоречия между двумя другими

Открыта древняя «мифическая» галактика

Формирование и рост галактик в ранней Вселенной до сих пор интригует астрономов. Далекие скопления звезд обнаруживаются не так часто, как молодые, но все они практически однотипны. ...

«Сухая вода» помогла измерить поляризацию ковалентных связей

Химикам из Киотского университета удалось запереть одну молекулу воды в фуллерене С60. Несмотря на отсутствие химических связей между молекулой воды и углеродами фуллерена, молекула в целом

Открыт бензольный дикатион — пирамида с шестикоординационным углеродом

Исследователи из Берлинского университета синтезировали и установили структуру гексаметил-бензольного дикатиона — бензола без двух электронов, к которому вместо атомов водорода прикреплены шесть

Яд положил начало жизни на Земле

К такому выводу ученые из института Карнеги пришли после изучения углеродосодержащих метеоритов, которые также называют углистыми хондритами.

Путешествия на околосветовой скорости

Путешествия на околосветовой скорости опасны для жизни.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Камеры заднего видаКалькулятор тарифов Яндекс на таксиОсновные преимущества керамической плиткиАвтосвет, нюансы ремонта и обслуживанияЧто стоит знать туристу о Мексике?Вьетнамские дети попрыгали через мертвую змею вместо скакалкиСтруктура РишатНа реке Генхе в Китае появился редкий вращающийся ледяной диск