Kombinovanje rezultata laboratorijskih studija o infracrvenom sjaju molekula ugljenika u softveru za simulaciju dovelo je tim istraživača do novog otkrića o stvaranju sferičnih ugljeničnih ‘kaveza’ zvanih fulereni.
S obzirom na to da su ovi molekuli mogli zaštitno da nose složena jedinjenja kroz grubost međuzvezdanog prostora, nalazi bi mogli imati implikacije na to kako je nastao život na Zemlji i šire.
Nakon potvrđenog otkrivanja fulerena koji okružuje prašnjavo okruženje umirućih zvezda zvanih planetarne magline poslednjih decenija, istraživači su razmišljali o procesu koji je doveo do njihovog stvaranja.
Jedan od načina bi mogle biti uredne kružne strukture ugljenika koje se zovu policiklična aromatična jedinjenja. Drugi uključuje strukture za pečenje koje su malo manje naručene.
Simulacije tima potvrđuju da se bar neki od fulerena prave preko zrna hidrogenizovanog amorfnog ugljenika (HAC). Čini se da ove haotično uređene čestice vodonika i ugljenika deluju kao polazne tačke za fulerene.
Prema istraživačima koji stoje iza otkrića, sa Instituta za astrofiziku Kanarskih ostrva (IAC) u Španiji, način na koji su uparili karakteristike HAC zrna sa svetlosnim očitanjima iz dubokog svemira trebalo bi da nam pomogne da razumemo više o poreklu života i procesi koji su uključeni.
„Prvi put smo kombinovali optičke konstante HAC-a, dobijene iz laboratorijskih eksperimenata, sa modelima fotojonizacije“, kaže astrofizičar Domingo Garsija-Ernandez iz IAC-a.
Rad je počeo sa udaljenom planetarnom maglinom Tc 1 i njenim slikama snimljenim teleskopima. Ove planetarne magline su prstenovi gasa i prašine formirani oko umirućih zvezda kasno u njihovim životima, a svetlost koju emituju može se koristiti za otkrivanje od čega su napravljene.
Putem kompjuterskih modela, istraživački tim je istražio nešto zagonetno u vezi sa Tc 1: široke, neidentifikovane infracrvene trake koje su viđene ovde i drugde u svemiru. Modeliranje je pokazalo da bi HAC zrna mogla biti odgovorna za ove trake.
Pošto je poznato da je Tc 1 bogat fulerenima, studija pruža i objašnjenje za neidentifikovane infracrvene trake i poreklo fulerena. To bi astrofizičarima trebalo dati dovoljno prostora za buduća istraživanja.
„Identifikacija hemijske vrste koja izaziva ovu infracrvenu emisiju, široko prisutnu u Univerzumu, bila je astrohemijska misterija – iako se oduvek smatralo verovatnim da je bogata ugljenikom, jednim od osnovnih elemenata života“, kaže astrofizičar Marko Gomez. -Munoz, iz IAC-a.
Fulereni su posebno otporni i stabilni, što znači da naučnici misle da bi mogli da deluju kao zaštitni kavezi za druge materijale. Ovi kavezi su mogli da pomognu u transportu složenih molekula na Zemlju po prvi put, što je izazvalo početak života.
Poznavanje više o fulerenima takođe bi trebalo da nam pruži dodatni uvid u način na koji je organska materija organizovana širom Univerzuma, kao i da informiše razvoj različitih nanotehnologija koje funkcionišu u najmanjim mogućim razmerama.
Još uvek ima mnogo neodgovorenih pitanja o očitanjima koja dobijamo iz svemira i o tome kako je život prvi put započeo ovde na Zemlji, ali studije poput ove pokazuju da uvek dobijamo više odgovora – posebno kako se naša tehnologija i tehnike analize poboljšavaju.
„Naš rad jasno pokazuje veliki potencijal interdisciplinarne nauke i tehnologije da napravimo osnovni napredak u astrofizici i astrohemiji“, kaže Gomez-Munjoz.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Astronomija & Astrofizika.
