Astronomer vid University of Arizona har utvecklat en teori för att förklara närvaron av de största molekylerna som man vet finns i interstellär gas.

Teamet simulerade miljön för döende stjärnor och observerade bildandet av buckyballs (kolatomer kopplade till tre andra kolatomer genom kovalenta bindningar) och kolnanorör (rullade ark av enskiktiga kolatomer). Resultaten tyder på att buckyballs och kolnanorör kan bildas när kiselkarbiddamm – känt för att vara nära döende stjärnor – släpper ut kol som reaktion på intensiv värme, stötvågor och högenergipartiklar.

"Vi vet från infraröda observationer att buckyballs befolkar det interstellära mediet", säger Jacob Bernal, som ledde forskningen. "Det stora problemet har varit att förklara hur dessa massiva, komplexa kolmolekyler möjligen kan bildas i en miljö mättad med väte, vilket är vad du vanligtvis har runt en döende stjärna."

Att omordna strukturen hos grafen (ett ark av kolatomer i ett lager) kan skapa buckyballs och nanorör. Med utgångspunkt från det värmde teamet kiselkarbidprover till temperaturer som skulle efterlikna auran av en döende stjärna och observerade bildandet av nanorör.

"Vi blev förvånade över att vi kunde göra dessa extraordinära strukturer," sa Bernal. "Kemiskt sett är våra nanorör väldigt enkla, men de är extremt vackra."

Buckyballs är de största molekylerna som för närvarande är kända för att förekomma i det interstellära rymden. Det är nu känt att buckyballs som innehåller 60 till 70 kolatomer är vanliga.

"Vi vet att råmaterialet finns där, och vi vet att förhållandena är mycket nära vad du skulle se nära en döende stjärnas hölje," sa studiens medförfattare Lucy Ziurys. "Chockvågor passerar genom höljet, och temperatur- och tryckförhållandena har visat sig existera i rymden. Vi ser också buckyballs i planetariska nebulosor - med andra ord, vi ser början och slutprodukterna du kan förvänta dig i våra experiment."

Forskningen publicerades i The Journal of Physical Chemistry A . + Utforska vidare

Döende stjärnor kunde så interstellärt medium med kolnanorör