布基球
本報(bào)訊漂浮在恒星際空間的碳籠如今被證明是造成宇宙光特征的原因，而這一特征已經(jīng)讓天文學(xué)家困惑了將近百年。
1919年，美國加利福尼亞大學(xué)利克天文臺(tái)研究生maryleaheger注意到，由某些恒星釋放出的一些特定波長的光會(huì)變得暗淡，而這似乎與恒星本身無關(guān)。隨著越來越多地發(fā)現(xiàn)此類特征，天文學(xué)家將其歸因于星際氣體中的分子在光線前往地球的路途上吸收了它們的波長?？茖W(xué)家進(jìn)而將這些區(qū)域稱為星際彌散帶（dib）。目前，天文學(xué)家已經(jīng)在銀河系及周邊星系中發(fā)現(xiàn)了約400個(gè)dib。
塵埃顆粒、碳鏈，甚至漂浮的細(xì)菌都成為了解釋這種特征的候選因素，但它們都缺乏站得住腳的證據(jù)。如今，對(duì)在與空間類似的條件中布基球——由60個(gè)碳原子構(gòu)成的中空的足球狀分子——光吸收進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室分析，提供了與1994年觀測(cè)到的dib直接匹配的證據(jù)。它們也成為了第一個(gè)得到解釋的dib。
這一發(fā)現(xiàn)為鑒別漂浮在星際空間的其他分子敞開了一扇大門。因發(fā)現(xiàn)布基球而與同事robertcurl、richardsmalley分享1996年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的英國化學(xué)家harrykroto表示：“對(duì)我而言，這是一篇年度科學(xué)論文?！?/p>
研究人員在7月15日出版的《自然》雜志上報(bào)告了這一研究成果。
這項(xiàng)最新研究的作者之一、瑞士巴塞爾大學(xué)化學(xué)家johnmaier介紹說，自從布基球在1985年設(shè)計(jì)用來模擬富含碳的衰老恒星上氣體流動(dòng)的試驗(yàn)中被偶然發(fā)現(xiàn)以來，科學(xué)家一直希望能夠在太空中找到它們。
然而直到2010年，美國宇航局（nasa）的斯皮策紅外線空間望遠(yuǎn)鏡才首次在一顆白矮星的殘骸中發(fā)現(xiàn)了布基球。但早在1993年，maier的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)測(cè)量了被布基球吸收的光波長，并且天體物理學(xué)家迅速發(fā)現(xiàn)了同宇宙中的dib模式的一種試驗(yàn)性匹配。
但是在不知道類似空間條件下氣態(tài)布基球的表現(xiàn)之前，誰也不敢斷言這就是一個(gè)決定性的匹配。
maier的研究團(tuán)隊(duì)通過測(cè)量接近絕對(duì)零度以及極端高真空時(shí)布基球的光吸收情況從而分析了這種分子的表現(xiàn)。maier說：“創(chuàng)造類似于星際空間的條件可謂是一項(xiàng)技術(shù)上的挑戰(zhàn)，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展花了大約20年的時(shí)間?！?/p>
伊利諾伊大學(xué)香檳分校天文學(xué)家benmccall表示：“這一發(fā)現(xiàn)如果能夠成立，那真是一個(gè)巨大的勝利?！钡玬ccall強(qiáng)調(diào)還需要對(duì)dib進(jìn)行更多的天文學(xué)測(cè)量，從而毋庸置疑地證明它們確實(shí)與在maier的實(shí)驗(yàn)室研究中得到的模式相匹配。
maier表示，這一研究結(jié)果“相當(dāng)具有吸引力”，其他dib很可能是與布基球相關(guān)的分子，它們或許與金屬和其他元素綁定在一起。但他補(bǔ)充說，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證將是非?？量痰??！拔铱赡苄枰倩钜惠呑硬拍芡瓿蛇@項(xiàng)工作?！眒aier說，“但或許有幾個(gè)年輕人正在世界的某一角落進(jìn)行著這項(xiàng)工作。”
kroto表示，在星際空間發(fā)現(xiàn)布基球意味著它們可能比之前預(yù)想的更為豐富。mccall則強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)研究表明布基球在數(shù)百萬年的時(shí)間里都能夠保持完好無缺，并且可以在恒星之間穿越極遠(yuǎn)的距離。他說：“這真的令人非常興奮，這種巨大的氣態(tài)分子能夠普遍存在于銀河系的星際介質(zhì)當(dāng)中。”
布基球是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，又名足球烯，是單純由碳原子結(jié)合形成的穩(wěn)定分子，它具有60個(gè)頂點(diǎn)和32個(gè)面，其中12個(gè)為正五邊形，20個(gè)為正六邊形，其相對(duì)分子質(zhì)量約為720。布基球具有金屬光澤，有許多優(yōu)異性能，如超導(dǎo)、強(qiáng)磁性、耐高壓、抗化學(xué)腐蝕，在光、電、磁等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。（趙熙熙）
來源： 中國科學(xué)報(bào)
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