При наблюдении молодой планетарной туманности Tc 1 астрономы
из Университета Западного Онтарио (Канада) и Корнеллского университета
(США) обнаружили спектральные следы фуллеренов С60 и С70.
Фуллерены в космосе. На заднем плане — изображение планетарной
туманности NGC 2440. (Иллюстрация НАСА / JPL-Caltech.)
Фуллеренами называют молекулярные соединения, представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа атомов углерода. Молекула С60 построена, как несложно догадаться, из 60 атомов и по форме напоминает футбольный мяч, а С70 приобретает овальные очертания и похожа на мяч для регби. Размер фуллеренов оценивается в 1 нм; для сравнения: молекула воды «вырастает» примерно до 0,3 нм. «Мы обнаружили самые крупные из находящихся в космосе молекул», — утверждает участник исследования Ян Ками (Jan Cami).
Планетарные туманности, которые образуются при сбрасывании внешних слоёв вещества звёздами, достигающими поздних этапов эволюции, можно представить в виде ионизированной газовой оболочки и центрального объекта, белого карлика. Tc 1, отстоящая от нас более чем на 6 000 световых лет, сформировалась в созвездии Жертвенника на основе звезды с асимптотической ветви гигантов.
Для изучения Tc 1 авторы использовали инфракрасный космический телескоп «Спитцер». Фуллерены постоянно «вибрируют», и некоторые колебательные моды соответствуют поглощению или излучению в ИК-диапазоне; С60, к примеру, демонстрирует четыре колебательные линии в спектре, и все они были зарегистрированы «Спитцером». При сравнении собранных данных с результатами теоретических расчётов и лабораторных экспериментов исследователи получили практически идеальное соответствие.
Обычно туманности, созданные светилами с асимптотической ветви гигантов, содержат водород, который препятствует формированию фуллеренов и скрывает сигнал от этих молекул. «У Tc 1 совершенно уникальный спектр, — говорит г-н Ками. — Нам, очевидно, очень помог недостаток водорода».
Теоретическое моделирование позволило установить, что общая масса молекул каждого из фуллеренов, содержащихся в Tc 1, должна составлять около 1023 кг. Это значение превосходит массу Луны.
Рассказывает Ян Ками (англ.):
Спектральные линии, соответствующие С60 (выделены красным) и С70
(иллюстрация НАСА / JPL-Caltech / University of Western Ontario).
По материалам: jpl.nasa.gov, compulenta.ru