实验展示“合成”巴基球如何在星际太空中形成

根据外国媒体的报道，几年前天文学家发现复杂的碳分子——以前认为只能在实验室环境中产生——漂浮在星际空间中。尽管这些所谓的巴克球是如何形成的仍然是一个谜，亚利桑那大学的科学家们现在正试图在类似太空的条件下创造它们，这意味着人们可能能够知道它们是在恒星之间自然形成的。

实验表明“合成”巴克球是如何在星际空间中形成的。

碳有各种奇怪的结构，但是巴克明斯特富勒烯(巴克球的缩写)是最奇怪的结构之一。它由60个碳原子组成，排列成一个足球形状的格子——因此得名“布基球”，官方名称为碳60 (C60)。20世纪80年代在实验室创造的结构被认为过于复杂，无法在自然界存在。

然而，在2010年，斯皮策太空望远镜探测到一个漂浮在星际空间的气球。在此之前，太空中的大多数分子被认为是小而简单的，所以发现由60个原子组成的分子绝对是一个大惊喜。

在行星状星云中发现巴克球可能为它们的起源提供了线索，但奇怪的是，在氢分子数量是碳的10，000倍的环境中，碳仍能保持纯净。

这项研究的主要作者雅各布·伯纳尔说:“任何氢都会破坏[巴克球的合成”。如果你有一盒碳球，每10，000个氢球中有一个碳球，当你不断摇动它们时，60个碳原子粘在一起的可能性有多大？(答案)不太可能。”

然而，巴克球仍然漂浮在太空中。为了研究它是如何以及为什么在这种环境中形成的，研究人员在新的研究中使用了透射电子显微镜来模拟行星状星云的环境。据了解，这些仪器是为在真实条件下工作而设计的——类似于星际空间中的那些——并且允许科学家仔细研究原子。

首先，研究小组将碳化硅(一种常见的超新星尘埃)放入透射电镜，然后他们将温度升至1830华氏度(999摄氏度)，并向其发射高能离子。研究人员认为这应该去除硅，只留下碳。

“果然，硅脱落了，留下一个六元环碳层，叫做石墨，”该研究论文的合著者露西·齐乌尔斯说。当颗粒表面不平时，形成五元环和六元环，球形结构与C60的直径相匹配。因此，我们认为我们正在考虑C60。”

显然，太空中巴克球的形成已经成为焦点。该研究小组称，碳化硅将首先在超新星爆炸中释放出来，然后在星际空间漂浮时暴露在高温、冲击波和辐射下，从而撕裂硅，留下形状复杂的碳。由于布基球在辐射中是稳定的，它可以在那里存活数十亿年。

研究小组说这项研究的意义非常有趣。

相关的研究报告已经发表在《天体物理学杂志》上。