老年恒星周围首次发现石墨烯与巴基球
富勒烯,或者叫“巴基球”,是一种在地球上的实验室内发现的物质,这种物质具有一些非常有趣且重要的性质。巴基球由60个碳原子组成一个球形,其形状和著名建筑师巴克敏斯特·富勒(Buckminster Fuller)设计的穹顶构造非常相似,因而得名。而碳70的形状则更像是一个橄榄球,相比之下,碳60就是一个足球。石墨烯C24则是一种薄膜状碳结构,其厚度仅有一层原子,但是却拥有超高的强度,导电性和超强的韧性。事实上石墨烯薄膜是目前已知最薄的物质。它最早于2004年由英籍俄罗斯物理学家,曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功合成,他们两人也因此获得了2010年度的诺贝尔物理学奖。加西亚-赫曼德斯说:“石墨烯即便是在地面上的实验室内合成也非常困难,如果这一发现最终被实验光谱学分析证实,那这将是在太空中首次探测到石墨烯的存在。”
科学家们提出这些富勒烯和石墨烯可能是由冲击波效应(如粒子碰撞等)引发的氢化非晶系碳颗粒(HACs)解体形成的。在行星状星云产生的星风冲击下,这样的碰撞效应是非常有可能发生的。而此次,观测小组正是在这些恒星的紫外波段中观测到剧烈的星风。斯塔赫利尼说:“让人惊异的是,这些分子的存在和不同恒星的温度差异无关,而是和星风的强弱存在显著关联。”
小麦哲伦星系呈现贫金属特性,这是一种天文学上的说法,即缺少除了氢和氦之外的其他元素。这样的环境非常有利于富含碳的行星状星云的成长,而后者又为复杂的碳分子结构形成提供了良好的温床。真正的挑战在于如何从斯必泽望远镜的数据中识别出石墨烯的信号。斯塔赫利尼说:“斯必泽望远镜对于研究太空中复杂有机分子的工作非常重要,我们现在不但探测到了富勒烯和其他分子,并且正尝试理解它们的成因和演化过程。”而理查德·肖则补充说:“我们还在计划利用国家光学天文台的望远镜进行地面后续观测验证。我们希望能在发现富勒烯的行星状星云中再找到一些其他类型的分子,以便验证一些物理过程在那里的环境下是否存在。这将有助于我们加深对于宇宙中生命的生物化学机制的理解。”
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