นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายเติมพื้นที่ด้วยท่อนาโนคาร์บอน

นักวิจัยได้จำลองกระบวนการที่เกิดขึ้นรอบดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย จากการทดลองพบว่าภายใต้

ภายใต้อิทธิพลของอนุภาคพลังงานสูงควรสร้างสารประกอบคาร์บอนโพลีอะตอมมิกเชิงซ้อนถัดจากพวกมัน

ย้อนกลับไปในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมานักวิจัยได้ค้นพบโมเลกุลคาร์บอนที่ซับซ้อนในอวกาศระหว่างดวงดาว บัคกี้บอลที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกระจุกรูปทรงหลายเหลี่ยมซึ่งประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน 60 อะตอม 

ดังที่นักวิทยาศาสตร์อธิบาย การศึกษาของคนมั่งคั่งโมเลกุลของคาร์บอนในที่ที่มีไฮโดรเจนอยู่รอบๆ ดาวที่กำลังจะตายนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยเนื่องจากกฎทางอุณหพลศาสตร์ ดังนั้นการค้นพบบัคกี้บอลจึงทำให้นักวิจัยงงงัน

การแสดงแผนผังของการทดลอง คาร์ไบด์สูญเสียอะตอมของซิลิกอน (สีเขียว) ออกจากอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอม (ลูกบอลสีดำ) ที่มา: Jacob Bernal/University of Arizona

ในปี 2019 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็นว่าภายใต้การสัมผัสกับอุณหภูมิสูง คลื่นกระแทก และอนุภาคพลังงานสูง ฝุ่นซิลิกอนคาร์ไบด์จะถูกแปลงเป็นคาร์บอนบริสุทธิ์ Buckyballs สามารถเกิดขึ้นได้จากกระบวนการนี้ ในรายงานฉบับใหม่ ซึ่งเป็นที่ยอมรับในการตีพิมพ์ใน Journal of Physical Chemistry A นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าดาวที่กำลังจะตายจะต้องผลิตสารประกอบคาร์บอนที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วย

เพื่อยืนยันสมมติฐานนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงอุ่นเครื่องตัวอย่างซิลิคอนคาร์ไบด์จนถึงอุณหภูมิปกติของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายหรือตายแล้วถ่ายภาพพวกมัน ที่อุณหภูมิประมาณ 1,050 °C โครงสร้างครึ่งทรงกลมขนาดเล็กขนาดประมาณ 1 นาโนเมตรเริ่มก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของเมล็ดพืช ภายในไม่กี่นาทีของการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่อง ดอกตูมทรงกลมก็เริ่มเติบโตเป็นโครงสร้างรูปแท่ง 

ท่อนาโนที่เป็นผลลัพธ์มีความยาวและความกว้างสามถึงสี่นาโนเมตร และกลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่ที่สุดประกอบด้วยกราไฟท์คาร์บอนมากกว่าสี่ชั้น พวกมันใหญ่กว่าบัคกี้บอลมาก

การทดลองของเราแสดงให้เห็นว่าวัสดุดังกล่าวสามารถก่อตัวขึ้นในอวกาศระหว่างดวงดาวได้ หากพวกมันรอดชีวิตจากการเดินทางไปยังส่วนท้องถิ่นของดาราจักร ซึ่งระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน พวกมันก็สามารถคงอยู่ในวัสดุที่เหลือได้

Thomas Zegi ศาสตราจารย์แห่ง Lunar and Planetary Laboratory แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาและเป็นผู้เขียนบทความ

นักวิจัยหวังว่าจะพบคำยืนยันของพวกเขาสมมติฐานในวัตถุจากดาวเคราะห์น้อยเบนนู วัตถุคาร์บอนใกล้โลกนี้ถูกสำรวจในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2563 โดยภารกิจ OSIRIS-REx ของ NASA คาดว่าตัวอย่างเหล่านี้จะถูกส่งมายังโลกในปี 2566 

ภาพหน้าปก: เนบิวลาสไปโรกราฟซึ่งก่อตัวขึ้นหลังจากการตายของดาวฤกษ์ ที่มา: NASA/ESA และ The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

อ่านเพิ่มเติม:

ดาราหนุ่ม "ซ่อน" บางสิ่งที่เปลี่ยนมุมมองของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับจักรวาล สิ่งหลัก

พบดาวเคราะห์สองดวงไม่ไกลจากโลกซึ่งคล้ายกับของเรามาก

ต้นกำเนิดของ Black Death ถูกเปิดเผย การวิจัยดีเอ็นเอนำไปสู่เอเชียกลาง