Silicon, đó là một trong những yếu tố phổ biến nhất trong lớp vỏ Trái Đất, cũng được rắc dồi dào khắp không gian giữa các vì sao. Cách duy nhất để xác định các phân tử silicon có chứa trong những góc xa xôi của vũ trụ – và hiểu biết hóa học đã tạo ra chúng – là quan sát qua kính thiên văn các bức xạ điện từ các phân tử phát ra.
Các nhà khoa học từ Đại học Tokyo, Nhật Bản, bây giờ đã xác định quang phổ phát xạ điện từ duy nhất của hai, các hợp chất silicon cao phản ứng mới.Nghiên cứu, được công bố trên Tạp chí Hóa học Vật lý từ AIP Nhà xuất bản, sẽ giúp các nhà thiên văn tìm kiếm các phân tử trong môi trường giữa.
“Cũng giống như dấu vân tay của con người và trình tự DNA là những dấu hiệu của căn tính của con người, chúng ta có thể xác định các phân tử từ các tần số của sóng điện từ phát ra từ họ,” Yasuki Endo, một nhà nghiên cứu tại Khoa Khoa học cơ bản tại Đại học Tokyo cho biết.
Sử dụng kỹ thuật quang phổ, các nhà khoa học đã phát hiện các phân tử silicon có chứa trong các đám mây khí bao bọc một số ngôi sao và trong không gian dân cư thưa thớt giữa các ngôi sao. Trong không gian, silicon thường được tìm thấy trong hạt bụi có chứa hợp chất ổn định được gọi là silicat. Tuy nhiên, các phân tử có hoạt tính cao, chẳng hạn như SiCN, cũng đã được phát hiện trong giai đoạn khí trong môi trường giữa.
Tìm kiếm Nhiều phản ứng Silicon hợp chất
Endo và các đồng nghiệp của anh tự hỏi nếu hợp chất trong cùng một gia đình như SiCN, nhưng với chuỗi carbon dài hơn, cũng tồn tại trong môi trường liên sao. Nhưng có một trở ngại lớn để trả lời câu hỏi: Các nhà nghiên cứu vẫn chưa thực hiện bất kỳ thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định các dấu hiệu quang phổ của phản ứng, silicon và các phân tử chuỗi carbon nitơ-chấm dứt.
Để lấp đầy khoảng trống kiến thức, Endo và nhóm của ông đã tạo ra các phân tử của SiC2N và SiC3N bằng cách trộn khí tiền thân trong một máy bay phản lực siêu âm và hạ gục máy tính hỗn hợp với các xung điện. Các nhà nghiên cứu sau đó đo lượng khí thải điện của các phân tử trong một biến đổi Fourier lò vi sóng quang phổ kế. Để tìm các đỉnh núi trong quang phổ phát xạ, các nhà nghiên cứu được hướng dẫn bởi tính toán lý thuyết.
“Thí nghiệm của chúng tôi bây giờ làm cho nó có thể để tìm kiếm SiC2N và SiC3N trong môi trường giữa,” Endo nói.
Space Hóa học Insights
Endo và đồng nghiệp của ông có kế hoạch để sử dụng kết quả mới của họ để tìm kiếm các phân tử silicon và chuỗi carbon nitơ chấm dứt trong các đám mây khí xung quanh một ngôi sao khổng lồ được gọi là hồng ngoại IRC + 10.216. Các nhà khoa học trước đó đã phát hiện SiCN carbon duy nhất xung quanh ngôi sao này.
“Nếu [SiC2N và SiC3N] phân tử được xác định trong các đối tượng thiên văn và sự phong phú của họ được xác định, chúng tôi sẽ có thể để có được thông tin giá trị về cơ chế cho sự hình thành của các phân tử,” Endo nói. “Ngoài ra, các thông tin có thể cung cấp manh mối để hiểu con đường hình thành các phân tử silicon chịu lực khác.”Các thông tin mới có thể cung cấp cho các nhà khoa học gợi ý về thành phần hóa học của vũ trụ và các điều kiện mà các ngôi sao và các hành tinh sinh.
Tham khảo :
- . Hiroya Umeki, Masakazu Nakajima và Yasuki Endo phát hiện trong phòng thí nghiệm của SiC2N và SiC3N bởi biến đổi Fourier phổ vi sóng . Tạp chí Vật lý Hóa học năm 2014
Leave a Reply