Existe agora finalmente alguma base teórica plausível para as origens moleculares e portadores de pelo menos algumas das mais proeminentes bandas de emissão infravermelha não identificada (UIE) que têm confundido os astrônomos por décadas?
Os astrofísicos teóricos e astroquímicos do Laboratório de Pesquisa Espacial (LSR) e do Departamento de Física da Universidade de Hong Kong (HKU) parecem pensar assim, pelo menos em teoria, em um artigo revisado por pares recém publicado em O Jornal Astrofísico .

Uma equipe liderada pelo Dr. SeyedAbdolreza Sadjadi, membro do LSR, e pelo professor Quentin Parker, diretor do LSR no Departamento de Física, agora colocou alguns trabalhos teóricos interessantes na mistura. Ele identifica espécies altamente ionizadas do famoso buckminsterfulereno C₆₀ em forma de bola de futebol como portadores plausíveis de pelo menos algumas das bandas UIE mais proeminentes e enigmáticas que desafiaram os astrônomos desde que foram descobertas e estudadas há mais de 30 anos.

Primeiro, o Dr. Sadjadi e o Professor Parker provaram teoricamente que C₆₀ poderia sobreviver em estados estáveis ​​de ionização até +26 (ou seja, 26 dos 60 elétrons no buckyball sendo removidos) antes que o buckyball se desintegrasse (Sadjadi &Parker 2021). Agora eles mostraram, aplicando os primeiros princípios de cálculos químicos quânticos, quais assinaturas teóricas no infravermelho médio dessas formas ionizadas de fulereno podem ser esperadas. Os resultados podem finalmente fornecer pelo menos uma resolução parcial deste mistério astrofísico duradouro.

O professor Parker disse:"Estou extremamente honrado por ter desempenhado um papel nas investigações de química quântica surpreendentemente complexas realizadas pelo Dr. Sadjadi que levaram a esses resultados muito empolgantes. Eles dizem respeito primeiro à prova teórica de que o carbono 60 do fulereno pode sobreviver a níveis muito altos níveis de ionização e agora este trabalho mostra que as assinaturas de emissão infravermelha de tais espécies são uma excelente combinação para algumas das características de emissão infravermelha não identificadas mais proeminentes conhecidas. Isso deve ajudar a revigorar esta área de pesquisa."

A equipe principal da HKU descobriu que alguns desses fulerenos carregados positivamente mostram fortes bandas de emissão que correspondem à posição das principais características astronômicas de emissão UIE em 11,21, 16,40 e 20–21 micrômetros (μm). Isso os torna espécies-alvo chave para a identificação das características UIE atualmente não identificadas e fornece uma forte motivação para futuras observações astronômicas em toda a faixa de comprimento de onda do infravermelho médio para testar essas descobertas teóricas.

Eles também descobriram que as assinaturas IR do grupo desses C₆₀ cátions com q=1–6 estão bem separados das bandas de 6,2 μm, que estão associadas a moléculas de hidrocarbonetos aromáticos livres/isolados (os chamados PAHs, outro potencial carreador de UIE). Isso ajuda significativamente na sua identificação de outros portadores potenciais. Esta descoberta é particularmente importante para a discriminação e exploração da coexistência de compostos orgânicos de hidrocarbonetos complexos e fulerenos em fontes astronômicas.

Dr. Sadjadi disse:"Em nosso primeiro artigo, mostramos teoricamente que fulerenos altamente ionizados podem existir e sobreviver ao ambiente hostil e caótico do espaço. É como perguntar quanto ar você pode empurrar para fora de uma bola de futebol e a bola ainda mantém sua forma Neste artigo, trabalhamos com dois outros astrofísicos e cientistas planetários importantes, Professor Yong Zhang e Dr. Chih-Hao Hsia, ambos ex-funcionários do HKU, mas ainda afiliados ao LSR, para determinar as notas vibracionais moleculares de uma sinfonia celestial, ou seja, , as características espectrais que esses buckyballs ionizados tocariam/produziriam. Nós então os caçamos no espaço mostrando que suas notas/assinaturas são facilmente distinguíveis dos PAHs." + Explorar mais

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