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우주의 버키 볼 :우주에서 복잡한 탄소 분자가 형성되는 방법

성간 공간에서 발견되는 '축구장'유형 구조 (닉네임 버키 볼)가있는 복잡한 탄소 분자가 어떻게 과학자들에게 과학자들을 당연히 당연히 사용했는지에 대한 신비는 한동안의 수수께끼가

그러나 이제는 애리조나 대학교 (University of Arizona)의 연구팀이 공간에서 고리 형 구조의 60 개의 탄소 원자로 구성된 구형 분자 인 탄소 -60 (C60)에 대한 잠재적 형성 메커니즘을 제안했습니다.

팀은 별 뒤에 남겨진 실리콘 카바이드 먼지를 발견 한 다음 고 에너지 입자로 폭격을 당했으며 극한 온도는 실리케이트가 C60을 생성하는 데 필요한 순수한 탄소 뒤에 남겨 둘 수 있음을 발견했습니다.

그들의 결과는 저널 천체 물리학 저널 문자에 게시되어 있습니다.

Buckyballs의 탐지-Buckminister Fuller와 더 큰 C70 분자와 유사하게 이름이 이름이 지정되어 있으며, 그러한 분자는 실험실에서만 형성 될 수 있다는 이론의 재확인을 일으켰습니다.

추가로, 더 중요한 것은 발견이 약 10 개의 원자까지의 광 분자만이 성간 공간을 통해 산란 될 수 있다는 생각을 뒤집었다.

검출 된 분자는 순수한 탄소라는 사실에서 또 다른 놀라움이 나타났습니다.

실험실에서 C60은 흑연과 같은 순수한 탄소 공급원을 함께 폭파하여 생성됩니다. 이 과정은 행성 성운에서 성간 C60이 발견되었다는 사실에 거의 불가능해야합니다. 이것은 별의 폭력적인 사망에서 생성 된 파편이 모든 탄소 분자에 대해 약 10,000 개의 수소 분자가 아니기 때문입니다.


Bernal과 그의 팀은 애리조나 대학교의 Kuiper 재료 이미징 및 특성화 시설에 위치한 전송 전자 현미경 (TEM)이 행성 성분 환경을 공정하게 시뮬레이션 할 수 있음을 깨달았을 때 잠재적 인 C60 형성 메커니즘을 발견하기 위해이 수수께끼를 조사하기 시작했습니다.

tem의 200,000V 전자 빔은 개별 원자를보기 위해 78 피코 미터까지 물질을 조사 할 수 있습니다. 빔은 또한 매우 낮은 압력으로 진공 상태에서 작동합니다. TEM의 엄청나게 저압은 상황 환경에서 발견되는 압력에 매우 가깝습니다. 그러나 이것은 디자인보다 운이 좋다.

이 팀은 재료의 방사선 반응을 연구 할 수있는 TEM을 보유한 미국 에너지 국의 Argonne National Lab의 지원을 작성했습니다. TEM의 저압 환경에서 별이 생산하는 일반적인 형태의 실리콘 카바이드 배치 시카고의 팀은 화씨 1,830도까지의 온도에 노출되어 고 에너지 Xenon 이온으로 폭격 을가했습니다.

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그 후, 샘플은 애리조나 대학교로 돌아와서 연구원들이 그곳에 위치한 TEM의 높은 해상도와 더 나은 분석 능력을 사용할 수있었습니다. 팀의 가설은 실리콘 흘림을 관찰하고 순수한 탄소를 노출시키는 경우 검증 될 것입니다.

이 연구는 C60이 고온, 충격파 및 고 에너지 입자에 의해 죽어가는 실리콘 탄화물 먼지에서 유래 한 것을 시사합니다. 이 폭력적인 조건은 표면에서 실리콘을 남겨두고 탄소를 뒤로 남겨 둡니다.

이 큰 분자는 죽어가는 별이 성간 매체 (별 사이의 공간)에 재료를 배출하기 때문에 분산되어 행성 성운 밖에서 그들의 존재를 설명합니다.

버키 볼은 방사선에 매우 안정적이므로 가혹한 우주 환경에서 차폐되면 수십억 년 동안 생존 할 수 있습니다.

최초 연구 :“실리콘 카바이드 상황 곡물에서 성간 C60의 형성”, Astrophysical Journal Letters , 2019.


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