Scritto: Mercoledì, 03 Agosto 2022 04:55 Ultima modifica: Mercoledì, 03 Agosto 2022 07:59

Gli scienziati indagano sulle Unidentified Infrared Emission (UIE)


Alcune misteriose emissioni, chiamate UIE (Unidentified Infrared Emission), hanno sconcertato gli scienziati per decenni. Ora, un nuovo lavoro teorico suggerisce che alcuni di questi bagliori infrarossi potrebbero provenire da stelle e nubi di polvere e gas interstellari.

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Una rappresentazione artistica dei Buckyballs
Una rappresentazione artistica dei Buckyballs
Crediti: NASA Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology

Si tratterebbe di buckminsterfullerene (Carbonio 60 o C60) altamente ionizzato, più comunemente noto come buckyball.
Il buckminsterfullerene è un fullerene. I fullereni costituiscono una classe di sostanze allotrope molecolari del carbonio. Le molecole di fullerene, costituite interamente di carbonio, assumono una forma simile a una sfera cava, a un ellissoide o a un tubolare. I fullereni di forma simile a una sfera o a un ellissoide sono chiamati buckyball mentre quelli di forma tubolare sono chiamati buckytube o nanotubi di carbonio. Secondo la teoria il fullurene (Carbonio 60) può sopravvivere a livelli di ionizzazione molto elevati e ora, questo lavoro mostra che le firme di emissione infrarossa di tali specie hanno un'eccellente corrispondenza con alcune delle più importanti caratteristiche di emissione di infrarossi non identificate conosciute.

Il buckminsterfullerene è una molecola composta da 60 atomi di carbonio disposti a forma di palla. Qui sulla Terra si trova naturalmente nella fuliggine, il residuo di carbonio lasciato dalla combustione della materia organica. Nello spazio, la molecola è stata rilevata solo di recente: nel 2010 è stata vista in una nebulosa, nel 2012 è stata trovata nel gas attorno a una stella e nel 2019 è stata identificata nel tenue gas che va alla deriva nello spazio interstellare. Ultimamente è stata tirata in causa anche per i cristalli nella polvere della meteora di Chelyabinsk.


Risolvendo un mistero

Non è ancora esattamente chiaro come si formino questi buckyball anche se ricerche recenti suggeriscono che (come molte altre cose) siano forgiati da stelle morenti.
Quentin Parker, del Laboratory for Space Research dell'Università di Hong Kong e il suo collega, l'astrofisico SeyedAbdolreza Sadjadi, anche lui del Laboratory for Space Research, hanno dimostrato che i buckyball possono resistere alle dure condizioni dello spazio. In particolare, possono diventare altamente ionizzati, il processo di aggiunta o rimozione di elettroni. Possono essere sottratti fino a 26 elettroni da un buckyball prima che collassi. Ciò che la ricerca non aveva compreso erano i cambiamenti che il livello di ionizzazione avrebbe provocato sulla luce emessa dai buckyball. Quindi, i due ricercatori hanno condotto una serie di calcoli chimici quantistici per determinare le lunghezze d'onda in cui queste molecole potrebbero essere viste. Poi, hanno confrontato il loro lavoro con le osservazioni a infrarossi di sei oggetti, tra cui stelle e nebulose. I risultati, hanno affermato, sono sia interessanti che provocatori.

Il team ha scoperto che è probabile che i buckyball ionizzati emettano luce nel medio infrarosso ad alcune delle lunghezze d'onda chiave associate all'UIE, a 11.21, 16.40 e 20-21 micrometri.
Precedentemente era stato ipotizzato che l'orgine delle UIE fosse dovuta all’emissione prodotta da molecole di idrocarburi policiclici aromatici (PAH).
Secondo gli autori questa ricerca rappresenta un valido motivo per le future osservazioni nella gamma di lunghezze d'onda del medio infrarosso per aiutare a rintracciare e identificare l'UIE associato al buckminsterfullerene ionizzato.
La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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