Tìm thấy phân tử không gian lớn nhất

Tìm thấy phân tử không gian lớn nhất Đây là những phân tử lớn nhất được biết tồn tại trong vũ trụ. “Chúng tôi đặc biệt thích thú vì chúng có các tính chất độc nhất vô nhị khiến chúng là những nhân vật quan trọng trong mọi loại tiến trình vật lí và hóa học đang diễn ra trong vũ trụ”, phát biểu của Jan Cami, thuộc trường Đại học Western Ontario, Canada. Cami là tác giả của bài báo tường thuật về khám phá trên đăng trên tạp chí Science. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tìm thấy phân tử không gian lớn nhất Tìm thấy phân tử không gian lớn nhấtĐây là những phân tử lớn nhất được biết tồntại trong vũ trụ. “Chúng tôi đặc biệt thích thúvì chúng có các tính chất độc nhất vô nhịkhiến chúng là những nhân vật quan trọngtrong mọi loại tiến trình vật lí và hóa họcđang diễn ra trong vũ trụ”, phát biểu của JanCami, thuộc trường Đại học WesternOntario, Canada. Cami là tác giả của bài báotường thuật về khám phá trên đăng trên tạpchí Science.Các nhà thiên văn sử dụng Kính thiên văn vũ trụSpitzer của NASA vừa phát hiện ra các phân tửcarbon, gọi là “bóng bucky” (C60) trong khônggian vũ trụ. Bóng bucky là những phân tử hìnhquả bóng đá lần đầu tiên được quan sát thấytrong một phòng thí nghiệm cách nay đã 25năm.Ảnh minh họa các quả bóng bucky C60 trong vũ trụ. Ảnh: NASA/JPL-CaltechSở dĩ các phân tử này mang tên như vậy vìchúng na ná giống với các mái vòm đo đạc kiếntrúc của Buckminster Fuller, chúng có các vòngtròn đan xen nhau trên bề mặt của một hình gầnnhư cầu. Bóng bucky được cho là trôi nổi trongkhông gian vũ trụ, nhưng người ta không pháthiện ra chúng, mãi cho đến nay.Đây là những phân tử lớn nhất được biết tồn tạitrong vũ trụ. “Chúng tôi đặc biệt thích thú vìchúng có các tính chất độc nhất vô nhị khiếnchúng là những nhân vật quan trọng trong mọiloại tiến trình vật lí và hóa học đang diễn ratrong vũ trụ”, phát biểu của Jan Cami, thuộctrường Đại học W estern Ontario, Canada. Camilà tác giả của bài báo tường thuật về khám phátrên đăng trên tạp chí Science.Bóng bucky cấu tạo gồm 60 nguyên tử carbonsắp xếp theo những cấu trúc hình cầu, ba chiều.Hình ảnh xen kẽ lục giác và ngũ giác của chúngăn khớp với các viền trắng đen trên quả bóngđá bình thường. Đội nghiên cứu còn tìm thấymột họ hàng thon dài hơn của bóng bucky, gọilà C70, trong không gian vũ trụ. Những phân tửnày gồm 70 nguyên tử carbon và có hình dạnggiống với một viên ruby ôvan hơn. Cả hai loạiphân tử này thuộc về một họ có tên chính thứclà fullerene.Đội của Cami đã bất ngờ tìm ra các quả bóngcarbon trong một tinh vân hành tinh tên gọi là Tc1. Các tinh vân hành tinh là tàn dư của các sao,như mặt trời, đã trút hết những lớp khí và bụibên ngoài của chúng khi chúng gì đi. Một ngôisao nóng, đặc, hay sao lùn trắng, tại tâm củatinh vân trên tỏa sáng và làm nóng những đámmây vật liệu đã bị ‘bóc vỏ’ này.Dữ liệu từ Kính thiên văn vũ trụ Spitzer củaNASA cho thấy các dấu hiệu của bóng buckytrong vũ trụ. Ảnh: NASA/JPL-Caltech/Đại họcW estern OntarioBóng bucky được tìm thấy trong những đámmây này, có lẽ phản ánh một giai đoạn ngắnngủi trong cuộc sống của ngôi sao, khi nó thổiphụt ra vật liệu giàu carbon. Các nhà thiên vănđã sử dụng thiết bị quang phổ của Spitzer đểphân tích ánh sáng hồng ngoại phát ra từ tinhvân hành tinh trên và nhìn thấy các dấu hiệuphổ của bóng bucky. Những phân tử này đạikhái ở nhiệt độ phòng – nhiệt độ lí tưởng đểphát ra các vân đặc trưng của ánh sáng hồngngoại mà Spitzer có thể phát hiện ra. TheoCami, Spitzer đã nhìn vào đúng nơi tại thời điểmđúng lúc. Một thế kỉ trước đây chẳng hạn, bóngbucky không thể nào phát hiện ra được vì chúngcòn quá lạnh.So sánh dữ liệu thu từ Spitzer với dữ liệu lấy từcác phép đo trong phòng thí nghiệm của cùngphân tử trên cho kết quả ăn khớp ở mức hoànhảo.Cami nói: “Chúng tôi không có kế hoạch trướccho khám phá này. Nhưng khi chúng tôi nhìnthấy các dấu hiệu phổ dị thường này, chúng tôilập tức biết rằng mình đang nhìn thấy một trongnhững phân tử đã được tìm kiếm nhiều nhất bấylâu nay”.Năm 1970, giáo sư người Nhật Eiji Osawa đãtiên đoán sự tồn tại của bóng bucky, nhưngchúng không được quan sát thấy mãi cho đếncác thí nghiệm trong phòng lab vào năm 1985.Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng các điều kiệncó trong khí quyển của những ngôi sao khổnglồ, giàu carbon, đang già đi, trong đó các chuỗicarbon đã được phát hiện thấy. Thật bất ngờ,những thí nghiệm này mang lại sự hình thànhnhững lượng lớn fullerence. Các phân tử này đãđược tìm thấy trên trái đất, trong muội hóng củanến, trong các lớp đá, và trong các thiên thạch.Nghiên cứu về fullerence và các họ hàng củachúng đặc biệt sôi nổi trong thời gian gần đây vìcác phân tử này có độ bền vô song và các tínhchất hóa lí ngoại hạng. Các ứng dụng tiềm năngcủa chúng có thể kể đến là áo giáp, phân phốithuốc trong cơ thể và các công nghệ siêu dẫn. ...