Açıklanamayan Uzay Radyasyonu Fullerenlerden Olabilir

Evrenin bileşimine ilişkin bilgilerimizin çoğu, moleküllerin farklı dalga boylarında radyasyon yaydığı ve absorbe ettiği gerçeğinden gelir. Bununla birlikte, bazı durumlarda onlarca yıllık çalışmalara rağmen, belirli dalga boylarıyla ilişkili moleküller henüz tanımlanmamıştır. Yeni araştırmalar, bu gizemli dalga boylarından bazılarını, bir zamanlar tamamen yapay moleküller olduğu düşünülen fulleren iyonlarına bağlamaktadır. Daha teorik araştırmalar, diğer açıklanamayan tayf çizgilerini fulleren-metal kompleksleriyle ilişkilendirir. Eğer öyleyse, bunlar uzayda şimdiye kadar bulunan en büyük molekülleri temsil edecektir.

Spektroskopi (elektromanyetik tayfları yorumlama bilimi) icat edildikten sonra, bunu Güneş ışığına uygulamak doğaldı. 1868 güneş tutulması sırasında, birkaç gökbilimci bağımsız olarak, bilinen herhangi bir elementle ilişkili olmayan dalga boylarında tayf çizgileri fark ettiler. Bir açıklama arayışı, kimyagerlerin helyumu keşfetmesine yol açtı.

Artık doğada meydana gelmesi muhtemel tüm elementlerin tayf çizgilerine ve yalnızca laboratuvarlarda var olan birkaçına aşinayız. Yine de moleküller, kendilerini oluşturan bağlanmamış atomlardan farklı tayf çizgileri üretebilirler. The Astrophysical Journal, gökbilimcilerin 1970'lerde ilk kez gözlemlendiklerinden bu yana bir molekülle eşleştirmede başarısız oldukları çizgiler için olası bir açıklama içeriyor. Özellikle şaşırtıcı olan 11.21, 16.40 ve 20-21 mikrometrelerde olanların hepsi orta kızılötesinde ve JWST menzilinin kalbinde yer alıyor. Çoğu spekülasyon, bu çizgileri tanımlanmamış polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'ler) ile ilişkilendirmiştir.

Buckminsterfullerene C₆₀ (genellikle buckyball veya fullerene kısaltılır), altıgen halkalarda birleştirilmiş 60 karbon atomlu neredeyse küresel bir moleküldür. Morötesi ışığa maruz kaldığında kayda değer sayıda elektron saçabilir ve sonuçta iyonların sabit kalması sağlanır.

Hong Kong Üniversitesi'nden Dr. SeyedAbdolreza Sadjadi ve Profesör Quentin Parker tarafından daha önce yayınlanan teorik modelleme, fullerenlerin uzayda +26'ya kadar (yani 26 elektron kaybı) kararlı olması gerektiğini, ancak yüksek yüklü türlerin bol olduğu yerlerde hidrojen ile reaksiyona girmesi gerektiğini öne sürüyor. Her iyonun biraz farklı tayf çizgisi vardır ve Sadjadi ve Parker'ın (ve ortak yazarların) yeni makalesi, bu oldukça pozitif fulleren iyonları tarafından üretilenleri tahmin ediyor.

Parker bir açıklamada, "Bu çalışma, bu türlerden gelen kızılötesi emisyon imzalarının, bilinen en belirgin tanımlanamayan kızılötesi emisyon özelliklerinden bazıları için mükemmel bir eşleşme olduğunu gösteriyor." dedi.

Fullerenlerin genellikle bir futbol topuna benzediği söylenir ve Sadjadi, önceki çalışmalarını, “Top şeklini korurken bir futbol topundan ne kadar hava çıkarabileceğinizi sormak.” şekilde karşılaştırdı.

Tayfsal dalga boyları bazen bir piyano klavyesindeki notalarla bir benzetme yoluyla açıklanır. Sajadi, yeni makalenin şunları amaçladığını söyledi; "Göksel bir senfoninin moleküler titreşimsel notalarını, yani bu iyonize bucky toplarının çalacağı/üreteceği tayfsal özellikleri belirlemek."

Yazarlar daha sonra tanımladıkları dalga boylarını gezegenimsi bulutsulardan gelen açıklanamayan tayf çizgileriyle eşleştirdiler.

Fulleren ile ilişkili dalga boyları 17.4 ve 18.9μm, daha önce gezegenimsi bulutsularda tanımlanmıştı, bu yüzden bunların ölürken yıldızlar tarafından üretildiğini biliyoruz. Yayınlanmamış bir makalenin ön baskısında, Belçika KU Leuven'den Dr. Gao-Lei Hou daha da ileri gidiyor.

Hou ve ortak yazarlar, fulleren ve lityum, sodyum ve demir gibi yaygın metallerden oluşan kompleksler üretti. Tayf çizgilerini ölçtüler ve gezegenimsi bulutsularda gözlemlenen ve daha önce bilinen moleküllerle eşleşmeyen diğerleriyle eşleştirdiler. Fullerenlerin kendilerinin aksine, bu buckyball-metal komplekslerinin daha önce uzayda var oldukları bilinmiyordu. Bu çizgilerden [C60-metal]+ iyonları sorumluysa, bunlar gaz bulutlarında şimdiye kadar gözlemlediğimiz en büyük moleküller olacaktır.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.