Skip to main content

Spectroscopy of cosmic dust analogs: study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons

Article Category

Article available in the folowing languages:

Wyjątkowa możliwość zajrzenia w świat związków aromatycznych

W przeszłości pył międzygwiezdny stanowił irytującą przeszkodę, ponieważ zasłaniał obiekty, które astronomowie chcieli obserwować. Bliższe zbadanie pyłu wypełniającego wszechświat umożliwiło opracowanie metod identyfikacji materii organicznej naturalnie wytwarzanej przez gwiazdy.

Zmiana klimatu i środowisko

Skład kosmicznego pyłu zależy od miejsca jego występowania. Na podstawie licznych obserwacji prowadzonych za pomocą teleskopów umieszczonych na Ziemi oraz na satelitach ustalono jednak, że głównym składnikiem drobin i skupisk drobin pyłu jest materiał węglowy. Finansowani przez UE naukowcy za cel postawili sobie znaczące zwiększenie precyzji określania ich szczegółowych własności chemicznych i strukturalnych. W ramach projektu "Spectroscopy of cosmic dust analogs: Study of the interaction with polycyclic aromatic hydrocarbons" (PAHCNP) naukowcy prowadzili symulacje procesów chemicznych zachodzących w środowiskach astrofizycznych. Badania dotyczyły w szczególności odtworzenia absorpcji policyklicznych węglowodorów aromatycznych przez cząsteczki węgla poprzez imitowanie warunków panujących w środowisku astrofizycznym. Te cząsteczki organiczne wypełniają przestrzeń międzygwiezdną. Cząsteczki policyklicznych węglowodorów aromatycznych, zawierające wyłącznie atomy węgla i wodoru, nazywamy "policyklicznymi", ponieważ mają w swojej strukturze liczne pierścienie atomów węgla, a nazwa "aromatyczne" wynika z istnienia silnych wiązań chemicznych między nimi. Na Ziemi policykliczne węglowodory aromatyczne powstają podczas niepełnego spalania niemal każdego materiału organicznego. W laboratorium mieszaniny policyklicznych węglowodorów aromatycznych oraz fulerenów Buckminstera (C60) wytwarzano przy użyciu wzbudzanej laserowo pirolizy węglowodorów, takich jak etylen lub acetylen. Niedawno ustalono, że C60 jest największą cząsteczką znalezioną w kosmosie. Dzięki zaobserwowaniu zjawiska fotochemicznej ewolucji związków węgla na skutek silnego naświetlania promieniami ultrafioletowymi w ramach projektu PAHCNP przeprowadzono szereg eksperymentów. Ich wyniki wyjaśniły w pewnym stopniu rolę policyklicznych węglowodorów aromatycznych zarówno jako produktów, jak i prekursorów procesów kondensacji prowadzących finalnie do powstania C60, cząsteczki węgla o strukturze klatki. W każdym szlaku ewolucji fotochemicznej parametry, takie jak temperatura czy intensywność naświetlania promieniami ultrafioletowymi, wpływały na mechanizm kondensacji, a w związku z tym również na skład produktów pośrednich i końcowych. Zastosowano różne techniki, aby uzyskać cenne informacje dotyczące alternatywnych szlaków formowania się tych związków, co jest kluczowe dla zrozumienia aromatycznej zawartości przestrzeni kosmicznej. Badania laboratoryjne prowadzone w ramach projektu PAHCNP zaowocowały nowym spojrzeniem na to, co może kryć odpowiedź na pytanie o początki życia — nie tylko na naszej planecie, ale także w całym wszechświecie.

Słowa kluczowe

Pył międzygwiezdny, gwiazdy, kosmiczny pył, drobiny pyłu, węglowy, policykliczny, policykliczne węglowodory aromatyczne, węglowodory, cząsteczki węgla, astrofizyczny, fulereny Buckminstera, piroliza, naświetlanie promieniami ultrafioletowymi

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania