De onderzoekers simuleerden de processen die plaatsvinden rond een stervende ster. Uit het experiment bleek dat onder
Halverwege de jaren 80 van de vorige eeuwOnderzoekers hebben complexe koolstofmoleculen ontdekt in de interstellaire ruimte. De bekendste daarvan, buckyballs, zijn veelvlakkige clusters bestaande uit 60 koolstofatomen.
Zoals wetenschappers uitleggen, is de opvoeding van de rijkenkoolstofmoleculen in de aanwezigheid van waterstof rond stervende sterren is praktisch onmogelijk vanwege thermodynamische wetten. Daarom heeft de ontdekking van buckyballs onderzoekers verbijsterd.
Schematische weergave van het experiment. Het carbide verliest siliciumatomen (groen), waardoor individuele koolstofatomen (zwarte ballen) overblijven. Bron: Jacob Bernal/Universiteit van Arizona
In 2019 toonden astrofysici aan dat onderblootstelling aan hoge temperaturen, schokgolven en hoogenergetische deeltjes wordt siliciumcarbidestof omgezet in zuivere koolstof. Als gevolg van dit proces kunnen zich Buckyballs vormen. In het nieuwe artikel, dat is geaccepteerd voor publicatie in het Journal of Physical Chemistry A, suggereren de wetenschappers dat stervende sterren ook complexere koolstofverbindingen moeten produceren.
Om deze hypothese te bevestigen, verhitten wetenschappersmonsters van siliciumcarbide tot temperaturen die typisch zijn voor stervende of dode sterren en fotografeerde deze. Bij een temperatuur van ongeveer 1050 °C begonnen zich kleine halfbolvormige structuren van ongeveer één nm groot te vormen op het oppervlak van de korrels. Binnen een paar minuten na voortdurende verwarming begonnen de bolvormige toppen uit te groeien tot staafvormige structuren.
De resulterende nanobuisjes hadden een lengte en breedte van drie tot vier nm. En de grootste van de monsters bestond uit meer dan vier lagen grafietkoolstof. Ze zijn veel groter dan buckyballs.
Onze experimenten tonen aan dat dergelijke materialenin de interstellaire ruimte zou hebben gevormd. Als ze de reis naar ons lokale deel van de melkweg zouden overleven, waar ons zonnestelsel ongeveer 4,5 miljard jaar geleden is gevormd, dan zouden ze in het resterende materiaal kunnen worden bewaard.
Thomas Zegi, professor aan het Lunar and Planetary Laboratory aan de Universiteit van Arizona en co-auteur van het artikel
Onderzoekers hopen daar bevestiging van te vindenhypothesen in materialen van de asteroïde Bennu. Dit koolstofhoudende object in de buurt van de aarde werd in oktober 2020 onderzocht door NASA's OSIRIS-REx-missie. De monsters zullen naar verwachting in 2023 op aarde worden afgeleverd.
Omslagafbeelding: De spirograafnevel, gevormd na de dood van een ster. Bron: NASA/ESA en The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Lees verder:
De jonge ster 'verborg' iets dat de kijk van wetenschappers op het heelal veranderde. Het belangrijkste
Twee planeten niet ver van de aarde gevonden die erg op de onze lijken
De oorsprong van de Zwarte Dood wordt onthuld. DNA-onderzoek leidde naar Centraal-Azië