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百思不得其解的太空紅色發(fā)光現(xiàn)象終于真相大白

發(fā)布日期:2014-07-08 點擊:2415
      目前,美國宇航局科學家已收集了大量的太空多環(huán)芳烴(PAH)光譜數(shù)據(jù),從而解釋來自太空的神秘紅色發(fā)光噴射現(xiàn)象。由于多環(huán)芳烴是宇宙環(huán)境中燃燒和殘留產(chǎn)物,并且致癌,收集多環(huán)芳烴光譜的研究價值可延伸至美國宇航局天文應用領域。

科學家揭示多環(huán)芳烴分子是太空紅色發(fā)光現(xiàn)象的形成主因

斯皮策太空望遠鏡觀測Messier-82星系中存在的紅外噴射流

  多年以來,科學家們致力于研究銀河系和其它星系中神秘的紅色發(fā)光現(xiàn)象,這些紅色發(fā)光是從深太空灰塵區(qū)域中釋放出來的。通過在實驗室和計算機上復制太空中苛刻環(huán)境狀況,科學家發(fā)現(xiàn)神秘的紅色發(fā)光現(xiàn)象中伴隨著噴射多環(huán)芳烴分子。多環(huán)芳烴是一種扁平,雞毛狀納米等級分子,普遍存在于地球。

  加利福尼亞州美國宇航局阿姆斯研究中心天體化學研究員路易斯-阿拉曼多拉(Louis Allamandola)說:“太空中的多環(huán)芳烴可能是富含碳的巨大恒星的產(chǎn)物,其產(chǎn)生的過程類似于地球上的煙灰。除天文學應用之外,建立多環(huán)芳烴分子數(shù)據(jù)庫和分析軟件將是科學家、教師、醫(yī)學健康顧問、化學家的一種新型研究工具,同時,還可用于研究燃料成份、發(fā)動機設計、環(huán)境評估、環(huán)境監(jiān)控和環(huán)境保護。”

  為了管理這些研究數(shù)據(jù),美國宇航局建造了一個可通過互聯(lián)網(wǎng)進行訪問的數(shù)據(jù)庫。這是世界上比較大的多環(huán)芳烴光譜采集數(shù)據(jù)庫,該網(wǎng)站包含了近700個中性和帶電狀態(tài)的多環(huán)芳烴分子光譜,此外,該網(wǎng)站還提供工具軟件下載溫度等級從470-2000華氏溫度的多環(huán)芳烴光譜數(shù)據(jù)。目前,科學家通過這些采集的光譜數(shù)據(jù)已掌握到多環(huán)芳烴遍布于宇宙之中,然而地球上卻很少存在這些奇特的結構。

  上世紀70-80年代,科學家從星際太空中發(fā)現(xiàn)了神秘的紅色輻射線,雖然紅色發(fā)光現(xiàn)象暗示著多環(huán)芳烴分子是形成該現(xiàn)象的主要原因,但實驗室光譜數(shù)據(jù)卻顯示極個別的多環(huán)芳烴分子符合該理論。在實驗室中研究人員使用的是中性固體多環(huán)芳烴分子,并不代表太空中帶電多環(huán)芳烴分子,這些分子溫度很低,以單獨的分子形態(tài)漂浮在氣體中。

  到上世紀90年代中期,科學家觀測發(fā)現(xiàn)宇宙中普遍存在紅色發(fā)光噴射現(xiàn)象,暗示著不知名攜載中介數(shù)量眾多,并且非常重要。科學家投入更多的精力深入研究多環(huán)芳烴分子,他們認為這種分子太復雜,難以在太空中存在,并在太空環(huán)境中對光譜進行了測量。

  為了捕獲多環(huán)芳烴光譜,阿拉曼多拉帶領研究小組模擬天文環(huán)境使用計算機軟件測量了多環(huán)芳烴光譜。該研究小組包含了諸多不同研究領域的專家。阿拉曼多拉說:“目前該數(shù)據(jù)庫中已有近700個多環(huán)芳烴光譜,其中600個光譜已進行計算機處理,60個光譜已在實驗室進行了測量。理論上這些光譜跨越2-2000微米等級,實驗室光譜覆蓋2-25微米等級?!?/FONT>

  阿姆斯研究中心負責設計和開發(fā)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站和工具的博士研究員克里斯琴-博爾斯馬(Christian Boersma)說:“我們將對該數(shù)據(jù)庫和工具進行延伸性研究,目前我們使用該數(shù)據(jù)庫解釋銀河系以及其它星系中恒星和行星形成區(qū)域的天文學觀測?!?/FONT>

  阿姆斯研究中心全球知名計算化學家查爾斯-鮑希里徹(Charles Bauschlicher, Jr)說:“起初,我們希望幫助解釋實驗室光譜,但隨著時間的推移,我們的計算能力使研究分子可能大于實驗室對象?!?/FONT>

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