宇宙の組成に関する私たちの知識のほとんどは、分子が特有の波長で放射線を放出および吸収するという事実から得られます。しかし、特定の波長に関連する分子は、何十年にもわたる研究にもかかわらず、まだ特定されていません。新しい研究は、これらの謎の波長のいくつかをフラーレンに結びつける イオンは、かつて純粋に人工的な分子であると考えられていました。より推測的な研究では、他の説明のつかないスペクトル線をフラーレン-金属錯体と関連付けています。もしそうなら、これらはまだ宇宙で見つかった最大の分子を表しています.
分光法 (電磁スペクトルを解釈する科学) が発明された後、それを太陽の光に適用することは自然なことでした。 1868 年の日食の際、何人かの天文学者が、既知の元素に関連付けられていない波長のスペクトル線に個別に気付きました。説明を求めた結果、化学者はヘリウムを発見しました。
私たちは現在、自然界に存在する可能性のあるすべての元素のスペクトル線に加えて、実験室にしか存在しないかなりの数のスペクトル線に精通しています.それにもかかわらず、分子は、それらを構成する結合していない原子とは異なるスペクトル線を生成できます。 Astrophysical Journal には、1970 年代に最初に観測されて以来、天文学者が分子と一致させることができなかった線について、考えられる説明が含まれています。特に不可解なのは、11.21、16.40、および 20 ～ 21 マイクロメートルにあるもので、すべて中赤外線であり、JWST の範囲の中心にあります。ほとんどの憶測は、これらの系統を不特定の多環芳香族炭化水素 (PAH) と関連付けています。
バックミンスターフラーレン C60 （通常、バッキーボールまたはフラーレンに短縮されます）は、六角形の環に結合した 60 個の炭素原子のほぼ球形の分子です。紫外線にさらされると、非常に多くの電子を放出し、イオンが安定した状態を保ちます。
香港大学の SeyedAbdolreza Sadjadi 博士と Quentin Parker 教授によって以前に発表された理論モデルによると、フラーレンは 26+ (すなわち 26 個の電子の損失) までは宇宙で安定であるはずですが、高度に帯電したバージョンは水素が豊富な場所で水素と反応します。各イオンはわずかに異なるスペクトル線を持ち、Sadjadi と Parker (および共著者) による新しい論文は、これらの非常に正のフラーレン イオンによって生成されるものを予測しています。
「この研究は、そのような種からの赤外線放射の特徴が、知られている最も顕著な未確認の赤外線放射の特徴のいくつかと非常によく一致することを示しています」と Parker は で述べました。 声明。
フラーレンはサッカーのフットボールの形に似ていると言われ、サジャディ 比較 彼の以前の仕事は。 「サッカーボールからどれだけの空気を押し出すことができ、ボールはまだその形状を維持できるかを尋ねます。」
スペクトル波長は、ピアノの鍵盤の音にたとえて説明されることがあります。サジャディ氏によると、新しい論文は次のことを目指していました。 「天体交響曲の分子振動音、つまり、これらのイオン化されたバッキーボールが再生/生成するスペクトルの特徴を決定します。」
次に、著者らは、特定した波長を、惑星状星雲から発見された原因不明のスペクトル線と照合しました。
フラーレン関連波長 17.4 および 18.9μ m は以前に惑星状星雲で確認されているため、星が死ぬときに生成されることがわかっています。未発表の論文のプレプリントで、ベルギーの KU ルーヴェンの Dr. Gao-Lei Hou はさらに進んでいます。
Hou と共著者は、フラーレンとリチウム、ナトリウム、鉄などの一般的な金属の複合体を生成しました。彼らはスペクトル線を測定し、惑星状星雲で観測された他の分子と一致させ、以前は既知の分子と一致させませんでした。フラーレン自体とは異なり、これらのバッキーボール金属錯体が宇宙に存在することはこれまで知られていませんでした。 [C60-金属]+ イオンがこれらの線の原因である場合、それらはガス雲でこれまでに観測された中で最大の分子になります。
