Astronomen van de Universiteit van Arizona hebben een theorie ontwikkeld om de aanwezigheid van de grootste moleculen in interstellair gas te verklaren.

Het team simuleerde de omgeving van stervende sterren en observeerde de vorming van buckyballs (koolstofatomen gekoppeld aan drie andere koolstofatomen door covalente bindingen) en koolstofnanobuisjes (opgerolde vellen enkellaagse koolstofatomen). De bevindingen geven aan dat buckyballs en koolstofnanobuisjes kunnen worden gevormd wanneer siliciumcarbidestof - waarvan bekend is dat het zich in de buurt van stervende sterren bevindt - koolstof afgeeft als reactie op intense hitte, schokgolven en hoogenergetische deeltjes.

"We weten uit infraroodobservaties dat buckyballs het interstellaire medium bevolken", zegt Jacob Bernal, die het onderzoek leidde. "Het grote probleem was om uit te leggen hoe deze massieve, complexe koolstofmoleculen zich zouden kunnen vormen in een omgeving die verzadigd is met waterstof, wat je normaal gesproken hebt rond een stervende ster."

Het herschikken van de structuur van grafeen (een vel enkellaagse koolstofatomen) zou buckyballs en nanobuisjes kunnen creëren. Daarop voortbouwend verwarmde het team siliciumcarbidemonsters tot temperaturen die de aura van een stervende ster zouden nabootsen en observeerde de vorming van nanobuisjes.

"We waren verrast dat we deze buitengewone structuren konden maken", zei Bernal. "Chemisch gezien zijn onze nanobuisjes heel eenvoudig, maar ze zijn buitengewoon mooi."

Buckyballs zijn de grootste moleculen waarvan momenteel bekend is dat ze in de interstellaire ruimte voorkomen. Het is nu bekend dat buckyballs met 60 tot 70 koolstofatomen veel voorkomen.

"We weten dat de grondstof er is, en we weten dat de omstandigheden heel dicht bij wat je zou zien in de buurt van de envelop van een stervende ster zijn", zei co-auteur Lucy Ziurys. "Schokgolven gaan door de envelop en het is aangetoond dat de temperatuur- en drukomstandigheden in de ruimte bestaan. We zien ook buckyballs in planetaire nevels - met andere woorden, we zien het begin en de eindproducten die je in onze experimenten zou verwachten."

Het onderzoek is gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry A . + Verder verkennen

Stervende sterren zouden interstellair medium kunnen zaaien met koolstofnanobuisjes