科學家發現新的宇宙負離子

科學家發現新的宇宙負離子

美國天文學家在一個宇宙氣團(中間左側)和一顆巨恒星(中間右側)周圍都發現了一種新的負離子。圖片下半部分為該粒子的形成過程示意圖。 　　利用世界上最大的綠灣射電天文望遠鏡(Robert C. Byrd Green Bank Telescope，簡稱GBT)所得到的太空數據，美國天文學家最近發現了宇宙空間中迄今為止最大的負離子(anion)。這也是科學家在不到一年時間裏所發現的第三種帶負電粒子。該發現有望對星際化學研究產生重大的影響。  　　  　　哈佛—史密森天體物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的科學家小組首先在一個寒冷、黑暗的金牛座分子氣團TMC-1中發現了這種帶負電的粒子octatetraynyl(C8H-)。隨後，另一個由美國國家射電天文臺(National Radio Astronomy Observatory，簡稱NRAO)Anthony J. Remijan領導的小組發現，octatetraynyl粒子位於一個古老的巨恒星IRC+10 216的包層之中。該恒星位於獅子星座，距地約550光年。新發現的帶負電粒子具有8個碳原子和1個氫原子以及1個電子。這兩篇論文都發表在7月20日的《天體物理雜誌通訊》(Astrophysical Journal Letters)上。  　　  　　儘管科學家已經在太空中發現了130餘種中性粒子和10餘種正電粒子，但直到去年，科學家才發現了第一種帶負電的粒子。而在最新發現之前，科學家在宇宙中發現的最大陰離子具有6個氧原子和1個氫原子(C6H-)。  　　  　　研究人員認為，新的負離子的形成過程如下：C2H與C6H2分子結合，產生一個C8H2和一個氫原子；放射線作用讓C8H2失去一個氫原子，產生C8H和一個氫原子；而後一個電子與C8H分子結合，產生C8H-負離子，並釋放出射線暴。  　　  　　長期以來，天文學家認為，太陽紫外線的轟擊會使宇宙分子丟失一個電子，從而帶上正電，宇宙中沒有帶負電的粒子。而在利用理論模型研究星際化學反應時，科學家也往往忽視負離子的存在。哈佛—史密森天體物理中心的Mike McCarthy表示，“顯然事實並非如此，這些區域的負離子數量多得驚人。”Remijan也說，“新的發現提高了星際化學物質的多樣性和複雜性，同時使得複雜有機分子和生命所需分子的形成途徑更多了。”  　　  　　加拿大昆士蘭大學的Martin Cordiner表示，“對於宇宙負離子的進一步研究，包括天文觀測、實驗室研究和理論計算，將有望使人類產生更多關於星際空間正在進行的物理和化學過程的新認識。”(來源：科學網)