شنبه, ۳ مهر ۱۳۸۹

کشف یک راز فضایی با فولرین‌ها

مولکول فولرین C60 برای اولین بار در فضا شناسایی شده است؛ این کشف یک راه‌حل احتمالی برای یک معمای فضایی ۹۰ ساله ارائه می‌کند. جان کامی از دانشگاه وسترن اُنتاریو در کانادا و همکارانش ابرهای بزرگی از هر دو مولکور‌های فولرین C60 و C70 در سحابی ستاره‌ای Tc1 کشف کرده‌اند.
کامی توضیح می‌دهد: ما مدارکی داریم که نشان می‌دهند که باید در محیط بین ستاره‌ای گونه‌های آلی خیلی بزرگی وجود داشته باشد، اما تاکنون قادر به شناسایی گونه‌های فولرین ویژه در این محیط نبوده‌ایم. بزرگترین گونه‌هایی که تاکنون شناسایی شده‌اند، مولکول‌های ۱۳ اتم کربنه بوده‌اند.
فولرین‌ها ممکن است که در یک سحابی ستاره‌ای تشکیل شده باشند و سپس داخل فضا پخش شده باشند.
این اطلاعات از سحابی ستاره‌ای Tc1، ابتدا به وسیله‌ی طیف‌نگار مادون قرمزِ قرار گرفته روی تلسکوپ فضایی اسپیترز ناسا، گرفته شد. طیف نشری غیر معمول بدست آمده به منظور شناسایی، برای این محققان در دانشگاه وسترن اُنتاریو فرستاده شد. کامی می‌گوید: ما می‌دانستیم که مولکول‌های C60 می‌توانند فقط چهار پیک نوسانی مجزا داشته باشند. ما همه چهار پیک آنها را در این طیف نشری مشاهده کردیم.
این دانشمندان برای تأیید کامل شناسایی‌شان، مدل‌های رایانه‌ای توسعه دادند که شرایط تولید این طیف ضبط‌ شده را شبیه‌ سازی می‌کردند. با توجه به اینکه پهناهای پیوند و طول ‌موج‌های پیک مولکول C60 وابسته به دما هستند، آنها توانستند محاسبه کنند که شدت‌های مربوط به پیوندهای فولرین C60 با نشر گرمایی در دمای ۳۳۰ درجه کلوین مطابقت داشتند. آنها همچنین محاسبه کردند که پیوندهای فولرین C70 ناشی از یک دمای تحریک ۱۸۰ درجه کلوین می‌باشند. با استفاده از همان مدل‌ها، این دانشمندان تخمین زدند که کل جرم هر کدام از فولرین‌های موجود در این سحابی ۱۰۲۳ کیلوگرم، حدود یک و نیم برابر جرم کره ماه، است.
این نتایج مستقیماً به آزمایشاتی که ابتداً فولرین را کشف کردند، عطف می‌شوند. این آزمایشات از شیمی اتمسفریک بیرونی ستاره‌های کربنی بزرگ قرمز تقلید کردند. این آزمایشات اولیه که توسط سیر ماری کروتو، برنده جایزه نوبل، انجام شده بودند، بر روی جذب‌های توضیح داده نشده در پرتوهای رسیده به زمین، معروف به پیوندهای بین ستاره‌ای نفوذ (DIBs)، تمرکز کرده بودند.
کامی و همکارانش DIBs را بررسی کردند و امیدوارند که فولرین‌ها یک توضیحی در این زمینه ارائه دهند.
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.