(NASA Jet Propulsion Laboratory/California Institute of Technology) Im verwirrenden Sumpf des Gases zwischen den Sternen hat das Hubble-Weltraumteleskop Hinweise auf ionisiertes Buckminsterfulleren gefunden, das umgangssprachlich als „Buckyballs“ bekannte Kohlenstoffmolekül.
Buckminsterfulleren (C.) enthält 60 Kohlenstoffatome, die in Form eines Fußballs angeordnet sind 60 ) kommt hier auf der Erde natürlich vor – im Ruß. Aber in 2010 , es wurde auch in einem Nebel entdeckt; in 2012 , es wurde in Gas gefunden, das einen Stern umkreist. Jetzt haben wir den bisher stärksten Beweis dafür, dass es auch im Umlauf ist interstellares Medium – das spärliche, zarte Gas zwischen den Sternen.
„In Kombination mit früheren, bodengestützten Beobachtungen ... stellen unsere Spektren des Hubble-Weltraumteleskops den Nachweis von interstellarem [Buckminsterfulleren] über jeden vernünftigen Zweifel hinaus.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
Es ist schwierig, das interstellare Medium direkt zu untersuchen, da es sehr diffus ist. Aber wir können Sternenlicht dahinter scheinen sehen. Während sich das Sternenlicht durch das interstellare Medium bewegt, verändert es sich je nach Zusammensetzung dessen, was es durchquert, geringfügig – einige Wellenlängen werden vom Gas absorbiert.
Ein Instrument namens Spektrograph kann das erfasste Licht in ein Spektrum zerlegen, ähnlich wie ein Prisma. Dann interpretieren Astronomen hier auf der Erde dieses Spektrum und identifizieren die Lichtsignaturen der Elemente.
Es werden spektrale Merkmale genannt diffuse interstellare Bänder die als Absorptionsmerkmale des interstellaren Mediums identifiziert wurden. Da wir jedoch nicht viel über das interstellare Medium wissen – zum Beispiel über die Bedingungen, unter denen es entsteht – wird es ziemlich schwierig, die einzelnen Moleküle innerhalb dieser Bänder zu identifizieren.
Laut einem Forscherteam unter der Leitung des Physikers Martin Cordiner von der NASA Goddard SFC wurde in früheren Arbeiten die Entdeckung von Buckminsterfulleren-Banden behauptet, aber keine zeigte zweifelsfreie Beweise. Dies liegt zum Teil daran, dass Interferenz erzeugt durch die Erdatmosphäre bei Verwendung eines terrestrischen Teleskops.
Deshalb wandte sich das Team dem Hubble-Weltraumteleskop in der Erdumlaufbahn zu, das diese Störungen praktischerweise eliminiert. Sie beobachteten elf Sterne und erhielten ultrahohe Signal-Rausch-Spektren von sieben Sternen, die durch das interstellare Medium deutlich gerötet sind, und von vier Sternen, bei denen dies nicht der Fall ist.
Anschließend untersuchten sie diese Spektren auf Absorptionssignale bei vier Wellenlängen, die mit Buckminsterfulleren in Zusammenhang stehen.
Das Team machte bei drei der vier Wellenlängen zuverlässige Nachweise (die verbleibende Wellenlänge sollte sowieso nur ein schwaches Signal zurückgeben) für die geröteten Sterne und überhaupt keine bei den Kontrollsternen. Die Stärken der Signale stimmten ebenfalls überein Messungen, die in einem Labor durchgeführt werden im Jahr 2018.
Dies sei der bisher stärkste Beweis für Buckminsterfulleren im interstellaren Medium, sagten die Forscher.
Es ist ein schönes Ergebnis. Es sagt uns, dass das Molekül in den geisterhaften Räumen zwischen den Sternen existieren kann, obwohl wir immer noch nicht wissen, wo es entstanden ist oder wie es dorthin gelangt ist.
Es zeigt uns auch, dass das interstellare Medium massereichere Moleküle tragen kann, als wir wussten. Zuvor hatten die größten im interstellaren Medium definitiv nachgewiesenen Moleküle nur drei Atome, die schwerer als Wasserstoff waren, während Buckyballs über 60 Atome verfügten.
„Die Bestätigung von interstellarem [Buckminsterfulleren] stellt einen Durchbruch in unserem Verständnis der chemischen Komplexität im diffusen interstellaren Medium dar [..] und bringt ein neues Verständnis der Molekültypen mit sich, die für die verbleibenden (nicht identifizierten) diffusen interstellaren Bänder verantwortlich sein könnten.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit.
„Weitere hochempfindliche Beobachtungen werden empfohlen, um die Stärken und Profile der schwächeren Buckminsterfulleren-Banden besser einzugrenzen, kombiniert mit zusätzlichen Labor- und theoretischen Studien, die die Nutzung der Buckminsterfulleren-Banden als Sonden für interstellare Physik und Chemie ermöglichen könnten.“
Der Artikel wurde veröffentlicht in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .
Dieser Artikel wurde erstmals im April 2019 veröffentlicht.