Prawdopodobne odkrycie grafenu w kosmosie

0

Grupa astronomów przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Spitzera dokonała pierwszego odkrycia cząsteczki fulerenu C70 poza naszą galaktyką, kolejnego odkrycia fulerenu C60 i, być może, pierwszego odkrycia cząsteczki C24, czyli grafenu, w kosmosie. Odkrycie to opisane zostało na łamach czasopisma Astrophysical Journal Letters.

Fulereny oraz być może grafen zostały odkryte w kilkudziesięciu mgławicach planetarnych znajdujących się w Małym i Wielkim Obłoku Magellana (dwie pobliskie galaktyki). Mgławice planetarne są to obłoki stworzone z gazów i pyłów wyrzucanych przez umierającą gwiazdę. Naukowcy podejrzewają, że fulereny oraz grafen powstają w wyniku destrukcji amorficznego węgla z domieszką wodoru (hydrogenated amorphous carbon – HAC) podczas kolizji wywołanych wiatrami gwiazdowymi. W kilku przypadkach wykryto fulereny w mgławicach wokół gwiazd zmiennych typu P Cygni, gdzie wiatr gwiazdowy może osiągnąć prędkości przekraczające 1000 km/s. W tych przypadkach zanotowano większe ilości wyprodukowanych fulerenów niż w przypadku gwiazd charakteryzujących się słabszymi wiatrami gwiazdowymi.

Mały Obłok Magellana jest wyjątkowo ubogi w metale, co sprzyja powstawaniu mgławic planetarnych bogatych w węgiel, a więc takich, w których najłatwiej znaleźć złożone cząsteczki węgla. Letizia Stanghellini, członek grupy, która dokonała odkrycia, mówi: „Kosmiczny Teleskop Spitzera był jak dotąd niezwykle ważny dla studiowania złożonych organicznych cząsteczek w środowiskach gwiazdowych. Jesteśmy teraz na etapie nie tylko wykrywania fulerenów i innych cząsteczek, ale też zaczynamy rozumieć, jak one powstają i ewoluują w gwiazdach”. Richard Shaw, również członek tej grupy, dodaje: „Planujemy kontynuować badania przy użyciu naziemnego systemu teleskopów National Optical Astronomy Observatory (NOAO). Mamy nadzieję znaleźć również inne cząsteczki w tych mgławicach planetarnych, w których odkryliśmy fulereny, aby badać procesy fizyczne, które pozwolą nam zrozumieć biochemię życia”.

Odkrycie grafenu pozostaje na chwilę obecną niepotwierdzone, jako że, według Domingo Aníbal García-Hernández z hiszpańskiego Instituto de Astrofísica de Canarias, kierującego badaniami, przy obecnie dostępnych technikach potwierdzenie jego istnienia za pomocą badań spektroskopowych w podczerwieni jest bardzo trudne.

Fulereny to cząsteczki mające postać zamkniętych, pustych w środku brył, zbudowanych z parzystej liczby atomów węgla. Mogą one nieść w sobie inne cząsteczki. C60 ma postać w przybliżeniu kulistą, przypominającą piłkę nożną, C70 natomiast ma postać w przybliżeniu elipsoidalną, jak piłka do rugby. Grafen, C24,  jest dwuwymiarowy, zbudowany z pojedynczej warstwy atomów węgla, tworzących połączone pierścienie sześcioczłonowe. Jest to materiał bardzo wytrzymały, a jednocześnie elastyczny. Dobrze przewodzi prąd i jest niemal zupełnie przezroczysty. Wielu naukowców uważa go za materiał przyszłości, z zastosowaniami w komputerach, ekranach urządzeń czy panelach słonecznych.

Źródło: NAOA

Dodatkowe informacje: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1107/1107.2595v1.pdf (plik .pdf)

Share.

Comments are closed.