Идентифицирована самая распространенная форма углерода во Вселенной

Молекула C₆₀ с одним дополнительным протоном является самой распространенной формой углерода в космосе, заявляют ученые в исследовании, представленном в журнале Nature Astronomy. Это открытие, по мнению авторов работы, является важным шагом к лучшему пониманию процессов формирования звезд и планет.

«На данный момент все доступные свойства хорошо изученного фуллерена C₆₀ уже выявлены. Но, несмотря на это, нам все же удалось найти что-то новое: спектр поглощения молекулы в протонированной форме. При этом мы показали, что ее очень много в межзвездных облаках», – рассказывает Джос Оменс, ведущий автор исследования из Университета Неймегена (Нидерланды).

Определение химического состава межзвездных облаков, в которых зарождаются звезды и планеты, крайне важно для понимания истории нашей Солнечной системы, так как она сформировалась в одном из них около 4,5 миллиарда лет назад.

Сегодня C₆₀ является одной из самых сложных молекул, идентифицированных в этих космических колыбелях. Она состоит из 60 атомов углерода, собранных в форме футбольного мяча, и обладает максимально возможной симметрией в молекулярной физике.

Футбол в космосе

В 1985 году, когда было открыто молекулярное соединение C₆₀, британский химик Харольд Крото предсказал, что из-за высокой стабильности эта форма углерода будет широко распространена в космосе. При этом именно ее протонированная «версия» будет наиболее обильной.

И действительно, за последние десять лет C₆₀ была обнаружена во многих межзвездных облаках, однако только сейчас удалось выявить ее «ассиметричную» модификацию.

«Когда мы сравнили инфракрасные спектры, испускаемые межзвездными облаками, с полученными в лаборатории для протонированной молекулы C₆₀, мы обнаружили почти полное соответствие», – добавил Джос Оменс.

Протонированная молекула C₆₀ обладает протоном (H+), прикрепленным к ее «внешней» стороне. Это приводит к тому, что она теряет свою идеальную симметрию.

«Мы показали, что протонированный фуллерен C₆₀ поглощает намного больше цветов света, чем «нормальная» молекула C₆₀. Фактически, можно сказать, что C₆₀H+ имеет совсем другой цвет по сравнению с C₆₀, хотя это и относится к инфракрасному спектру», – заключил Джос Оменс.