Buckyballs di Luar Angkasa Memecahkan Teka-Teki Berumur 100 Tahun


Kandang karbon yang mengambang di ruang antara bintang-bintang telah dikonfirmasi sebagai penyebab fitur cahaya kosmik yang telah membingungkan para astronom selama hampir 100 tahun. Pada tahun 1919, Mary Lea Heger, seorang mahasiswa pascasarjana di Lick Observatory University of California di Mount Hamilton, melihat bahwa panjang gelombang cahaya tertentu redup dalam emisi dari bintang-bintang tertentu, dengan cara yang tampaknya tidak terkait dengan bintang-bintang itu sendiri

Kandang karbon yang mengambang di ruang antara bintang-bintang telah dikonfirmasi sebagai penyebab fitur cahaya kosmik yang telah membingungkan para astronom selama hampir 100 tahun.

Pada tahun 1919, Mary Lea Heger, seorang mahasiswa pascasarjana di Lick Observatory University of California di Mount Hamilton, melihat bahwa panjang gelombang cahaya tertentu redup dalam emisi dari bintang-bintang tertentu, dengan cara yang tampaknya tidak terkait dengan bintang-bintang itu sendiri. Ketika para astronom melihat lebih banyak fitur seperti itu, mereka mengaitkannya dengan molekul-molekul dalam gas antarbintang yang menyerap panjang gelombang cahaya dalam perjalanan mereka ke Bumi, dan menyebutnya sebagai difus antarbintang antarbintang (DIB). Sekitar 400 DIB sekarang telah diamati, dari seberang Bima Sakti dan seterusnya.

Butir debu, rantai karbon, dan bahkan bakteri mengambang muncul sebagai kandidat untuk menjelaskan fitur-fitur ini, tetapi tidak ada yang terbukti konklusif. Sekarang, analisis laboratorium terhadap cahaya yang diserap oleh bola-bola bucky — molekul berongga dan berbentuk bola yang terdiri dari 60 atom karbon — dalam kondisi seperti ruang telah memberikan kecocokan langsung untuk DIB yang terlihat pada tahun 1994. Mereka adalah DIB pertama yang dijelaskan.

Temuan ini, yang diterbitkan di Nature pada 15 Juli, membuka pintu untuk mengidentifikasi molekul lain yang mengambang di ruang antarbintang. "Sejauh yang saya ketahui, ini adalah makalah ilmiah tahun ini, " kata Harry Kroto, ahli kimia Inggris yang berbagi Hadiah Nobel Kimia tahun 1996 untuk penemuan buckminsterfullerene dengan rekannya Robert Curl dan Richard Smalley.

Buckyballs di luar angkasa
Sejak buckyballs secara tidak sengaja ditemukan pada tahun 1985 selama percobaan yang dirancang untuk mensimulasikan kondisi gas yang mengalir dari penuaan, bintang kaya karbon, para ilmuwan berharap untuk menemukan mereka di luar angkasa, kata John Maier, seorang ahli kimia di University of Basel di Swiss dan penulis laporan terbaru.

Baru pada 2010 teleskop ruang angkasa inframerah Spitzer NASA pertama kali melihat buckyballs di sisa-sisa bintang kerdil putih. Tetapi pada tahun 1993, tim Maier telah mengukur panjang gelombang cahaya yang diserap buckyballs ketika terbungkus dalam zat beku beku yang tidak reaktif, dan astrofisikawan dengan cepat menemukan kecocokan sementara dengan pola DIB di kosmos.

Namun tanpa mengetahui bagaimana buckyballs gas berperilaku dalam kondisi seperti ruang, tidak ada yang bisa mengklaim pertandingan yang pasti.

Tim Maier menganalisis perilaku itu dengan mengukur penyerapan cahaya bola bucky pada suhu mendekati nol mutlak dan dalam ruang hampa udara yang sangat tinggi, dicapai dengan menjebak ion menggunakan medan listrik, dalam buffer gas helium netral. "Sangat menantang secara teknis untuk menciptakan kondisi seperti di ruang antarbintang yang membutuhkan 20 tahun pengembangan eksperimental, " kata Maier.

"Dengan asumsi identifikasi bertahan, ini adalah kemenangan yang luar biasa, " kata Ben McCall, seorang astronom di University of Illinois di Urbana-Champaign, yang memperingatkan bahwa pengukuran astronomi lebih lanjut dari DIB diperlukan untuk membuktikan tanpa keraguan bahwa mereka persis cocok dengan pola terlihat dalam pekerjaan laboratorium Maier.

"Pasti sekarang menarik", kata Maier, bahwa DIB lain adalah molekul yang berhubungan dengan buckyball, mungkin terikat dengan logam dan elemen lainnya. Namun dia menambahkan bahwa verifikasi laboratorium akan sangat menuntut. “Saya mungkin membutuhkan kehidupan lain untuk mencapai ini, ” katanya. "Tapi mungkin beberapa anak muda di suatu tempat di dunia akan mengambil ini."

Menemukan bola-bola bucky di ruang antar bintang menunjukkan bahwa bola-bola itu lebih berlimpah daripada yang diperkirakan sebelumnya, kata Kroto. Dan studi menunjukkan buckyballs dapat tetap utuh selama jutaan tahun dan melakukan perjalanan jarak yang jauh antara bintang-bintang, tambah McCall. "Sangat menarik untuk berpikir bahwa molekul fase gas sebesar itu bisa ada di mana-mana di seluruh media antarbintang dari galaksi kita!" dia berkata.

Artikel ini direproduksi dengan izin dan pertama kali diterbitkan pada 15 Juli 2015.