作者：文/虞子期
在恒星之间的区域，会含有大量的星际物质，其中包含许多微小固态粒子和弥漫气体云，科学家们将其称为星际介质（ISM）。而宇宙中的行星和恒星，正是由太空中坍塌的气体和尘埃云形成。所以，最终产生行星和生命化学过程的起点，便是那些弥散的星际介质。当我们能够完全识别它们的内容，就可以提供更多创造恒星和行星成分的重要信息。
Buckyballs（布基球），是一种全名为Buckminsterfullerene的碳，同时也在我们的地球上存在，虽然它只是在某些罕见的岩石和矿物中被发现过。虽然在之前的太空探索中，在科学家使用美国宇航局的斯皮策太空望远镜之前，布基球就已经在太空中被探测到过，它是由60个碳原子排列在中心球体中所构成。但这一次却是科学家们第一次、在扩散星际介质中确认存在它的带电（电离）版本，这种碳的最特别之处，就在于组成它的60个碳原子像足球一样排列。
所谓的电离版本，即：当电子被来自恒星的紫外光从分子中撕下之后，C 60被电离，且呈现出带正电荷（C 60 +）状态。Cordiner是该研究的主要作者，驻扎在马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心。他表示，在宇宙探索历史中，弥漫性星际介质一直被认为过于苛刻，这样的环境特别容易出现明显丰富的大分子，在C 60被检测到之前，该空间中的已知最大分子也只有12个原子。C 60 + 的确认同时也表明了，天体化学在特殊的环境中也能获得复杂程度，哪怕是在银河系中密度最低、紫外线照射最强的环境中也不会例外。
众所周知，星际介质中虽然有很多尚未检测出的化合物，但其大部分物质组成都是氢和氦，外加星际空间距离我们如此遥远，所以科学家们无法做到直接观察，而是需要借助它如何影响来自遥远恒星的光、以识别它本身的内容：当遥远的星光从太空穿越而过之时，星际介质中的化合物和元素会在吸收的同时，阻挡这些光的某些波长（颜色）。这些吸收模式，被科学家们称为DIB（漫反射星际带），来自星际介质的一些吸收模式，会涵盖非常广泛的颜色，并且，这些颜色又和地球上的任何已知分子或原子都有所不同。
科学家们在分析这些星光的时候，会将星光分离成其组分光谱（颜色），那些被吸收的颜色会看上去暗淡或者不存在。在这个分析的过程中会发现，每一种化合物和元素都具有自己独特的吸收模式，而这个关键信息就好比是一个指纹，可以让它得以被识别。研究人员正是通过找到和实验室中物质的吸收指纹的精确匹配，从而实现DIB的指定。当然，其中可供尝试的不同分子结构，拥有数百万种之多，所以，想要测试它们需要很多生命周期。
瑞士巴塞尔大学的一个团队做了一项任务，通过他们的实验室研究，提供了所需的C 60 +比较数据，然而，使用传统的地面望远镜探测C 60 +有一个大问题，那就是大气水汽会阻挡C 60 +的视野吸收模式。直到C 60 +的工作成果发布之前，在过去几十年的实验室研究中，科学家们都未能找到任何DIB的精确匹配。通过这次新的研究项目，研究人员才得以将实验室中从C 60 +看到的吸收模式，和来自哈勃观测ISM 的吸收模式相匹配。
虽然，哈勃望远镜在空间大部分大气层上方轨道运行时，它的视野是清晰无障碍的。然而，为了有机会检测到C 60 +的微弱指纹，科学家们仍然不得不推动哈勃远远超出其往常的灵敏度限制。科学家Cordiner表示，虽然目前已知的DIB超过400个，但除了少数新近归因于C 60 +的 DIB 以外，尚没有一个被确凿地肯定。简而言之，DIB的出现，虽然表明了太空中存在大量富含碳的分子，并且其中一些可能最终参与产生生命的化学物质。但是，在科学家们分配剩余的DIB之前，这种材料的组成和特征仍然是未知的。
我们所知道的生命都需要基于碳分子，而C 60的存在便证明了：在星级空间的恶劣环形中，复杂的碳分子也可以形成并生存，从某些方面而言，这也是化学复杂性的终极；与此同时，它的存在也证明了，此空间环境固有的高水平化学复杂性。在太空中，其他复杂的含碳分子，也具有自发产生的很大可能性。
蓝色超巨星恒星位于银河系的平面上，而银河系的星际介质则主要出于相对平坦的圆盘中，大量的星级物质都会被银河系中恒星的视线穿过，由此，星际分子最强的吸收特征才得以显示出来。而弥散性星际空间中所发现的C 60 +则给科学家们带来了很大的期望，因为这种非常大的含碳分子，可能会揭示那些剩余未被识别的DIB候选者。
因此，在以后的实验工作中，研究人员将会测量和C 60 +相关的化合物的吸收模式，从而帮助识别剩余的DIB。与此同时，研究团队也正在积极的寻找更多环境，以探测C 60 +的存在，从而了解于宇宙中布基球存在的普遍程度。到目前为止，科学家们认为银河系中C 60 +似乎非常普遍，只是这个问题的标准答案还需要通过时间来验证。科学家们一直在探索我们的太阳系及其他地方，希望利用我们强大的太空和地面任务，发现远近的世界、恒星和宇宙之谜。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
