Бакиболы и углеродные нанотрубки образуются из пыли и газа умирающих звезд
Команда смоделировала среду умирающих звезд и наблюдала за образованием бакиболлов (атомов углерода, связанных с тремя другими атомами углерода ковалентными связями) и углеродных нанотрубок (скрученных листов однослойных атомов углерода). Полученные данные показывают, что бакиболы и углеродные нанотрубки могут образовываться, когда пыль карбида кремния, которая, как известно, находится в непосредственной близости от умирающих звезд, высвобождает углерод в ответ на сильное тепло, ударные волны и частицы высокой энергии.
Авторы и права: НАСА и группа наследия Хаббла (STScI/AURA).
Астрономы из Аризонского университета разработали теорию, объясняющую присутствие самых больших молекул, которые, как известно, существуют в межзвездном газе.
Команда смоделировала среду умирающих звезд и наблюдала за образованием бакиболлов (атомов углерода, связанных с тремя другими атомами углерода ковалентными связями) и углеродных нанотрубок (скрученных листов однослойных атомов углерода). Полученные данные показывают, что бакиболы и углеродные нанотрубки могут образовываться, когда пыль карбида кремния, которая, как известно, находится в непосредственной близости от умирающих звезд, высвобождает углерод в ответ на сильное тепло, ударные волны и частицы высокой энергии.
«Из наблюдений в инфракрасном диапазоне мы знаем, что бакиболы населяют межзвездную среду », — сказал Джейкоб Бернал, руководивший исследованием. «Большая проблема заключалась в том, чтобы объяснить, как эти массивные сложные молекулы углерода могли образоваться в среде, насыщенной водородом, что обычно происходит вокруг умирающей звезды ».
Изменение структуры графена (слоя однослойных атомов углерода) может привести к созданию фуллеренов и нанотрубок. Опираясь на это, команда нагрела образцы карбида кремния до температур, имитирующих ауру умирающей звезды, и наблюдала за образованием нанотрубок.
«Мы были удивлены, что смогли построить такие необычные конструкции», — сказал Бернал. «Химически наши нанотрубки очень просты, но очень красивы».
Buckyballs — самые большие молекулы, которые, как известно, в настоящее время встречаются в межзвездном пространстве. В настоящее время известно, что бакиболы, содержащие от 60 до 70 атомов углерода, являются обычным явлением.
«Мы знаем, что сырье находится там, и мы знаем, что условия очень близки к тому, что вы увидите вблизи оболочки умирающей звезды», — сказала соавтор исследования Люси Зиурис. «Ударные волны проходят через оболочку, и было показано, что в космосе существуют условия температуры и давления. Мы также видим бакиболы в планетарных туманностях — другими словами, мы видим начало и конечные продукты, которые вы ожидаете в наших экспериментах».
Исследование было опубликовано в The Journal of Physical Chemistry A.
