Почти 100 лет назад астрономы обнаружили, что спектр звездного света попадает на Землю с темными промежутками, так называемыми межзвездными полосами. С тех пор исследователи пытаются выяснить, какой тип материи в космосе поглощает свет и отвечает за эти «диффузные межзвездные полосы» (DIB), из которых сегодня известно более 400.Бакибол и межзвездные облака
Некоторое время астрономы подозревали, что большие сложные молекулы и газообразные ионы на основе углерода могут поглощать звездный свет. Бакминстерфуллерен представляет собой такую молекулу: структуру, состоящую из 60 атомов углерода в форме футбольного мяча, которая была впервые обнаружена в середине 1980-х годов.
После этого открытия возник вопрос, возможно ли, что молекула футбола действительно ответственна за DIB. Исследовательская группа под руководством профессора Джона П. Майера из химического факультета Базельского университета изучает электронное поглощение ионизированного бакминстерфуллерена с 1993 года. Фактически, спектр, измеренный в лаборатории, действительно показал особенности поглощения на двух длинах волн. это было около двух DIB, которые были обнаружены астрономами в следующем году.Условия, похожие на космическое пространство
Чтобы однозначно доказать, что эти молекулы поглощают звездный свет и, таким образом, производят DIB, был необходим спектр газовой фазы иона. Исследователям из Базеля это удалось: «Это первая недвусмысленная идентификация такой молекулы в межзвездных облаках», — говорит профессор Джон П. Майер. «Мы добились прорыва в решении старой загадки диффузных межзвездных полос».Чтобы получить спектр в лаборатории с помощью диодного лазера, несколько тысяч ионизированных фуллеренов были заключены в радиочастотную ловушку и охлаждались в результате столкновений с гелием высокой плотности до очень низких температур около 6 градусов Кельвина — условий, очень похожих на космическое пространство.
Поглощения, измеренные в лаборатории, точно совпадают с астрономическими данными и имеют сопоставимую полосу пропускания и относительную интенсивность. Это впервые идентифицирует два DIB и доказывает, что ионизированный бакминстерфуллерен (C60 +) присутствует в газовой фазе в космосе. «Это замечательно, учитывая сложность этого молекулярного иона и наличие высокоэнергетического излучения в такой среде», — говорит Майер.