Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fullerene im Weltall inkognito

02.09.2011
Kohlenstoffmoleküle verstecken sich unter Wasserstoffmantel

Im Vorjahr sorgte der Nachweis von Fullerenen im Weltraum für eine wissenschaftliche Sensation. Innsbrucker Physiker um Prof. Paul Scheier haben nun im Labor erstmals Hinweise gefunden, warum diese großen, fußballförmigen Kohlenstoffmoleküle nicht schon viel früher entdeckt wurden: Die Fullerene verstecken sich möglicherweise unter einer hauchdünnen Schicht aus Wasserstoffmolekülen.

Schon lange waren Fullerene in den unendlichen Weiten des Universums vermutet worden. Auf der Erde werden diese großen Kohlenstoffmoleküle unter Bedingungen erzeugt, die jenen in der Atmosphäre alter, kohlenstoffreicher Riesensterne gleichen. Mit Hilfe von Infrarotaufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer ist es im Vorjahr erstmals gelungen, Fullerene im Weltall tatsächlich nachzuweisen. Die „Nanofußbälle“ sind bis heute die größten jemals im Weltraum entdeckten Moleküle.

„Wir haben nun im Labor Beweise gefunden, die nahelegen, dass sich Fullerene in dichten interstellaren Wolken unter einer dünnen Schicht von Wasserstoffmolekülen verbergen“, erzählt Prof. Paul Scheier vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck. „Dadurch sind sie in den auf der Erde beobachteten Lichtspektren aus dem All nicht nachweisbar. Wahrscheinlich vermuten wir sie einfach an den falschen Stellen des Spektrums“, zieht Scheier einen überraschenden Schluss. Denn, wenn Fullerene tatsächlich mit Wasserstoffatomen überzogen sind, verschieben sich dadurch die Spektrallinien der Moleküle in dem auf der Erde beobachteten Licht aus dem Weltall.

Nachweis im Labor
Belegen können das die Physiker um Paul Scheier mit einem Experiment im Labor. Hier werden die beinahe kugelförmigen Moleküle aus 60 oder 70 Kohlenstoffatomen gemeinsam mit Wasserstoffmolekülen in ultrakalte Heliumtröpfchen eingelagert und ionisiert. Atome und Moleküle lassen sich darin relativ einfach einfangen und bilden kalte Komplexe, ähnlich zu molekularen Schichten auf Staubteilchen in interstellaren Wolken. Allerdings ist die Zeitskala für das Entstehen molekularer Filme im Weltraum viele tausend Jahre, während sich im Labor die Komplexe in den Heliumtröpfchen in wenigen Millisekunden bilden. Die Synthese neuer Moleküle in solchen kalten Komplexen durch den Beschuss mit Elektronen, Photonen oder Ionen wird in Innsbruck im Detail untersucht und liefert so wertvolle Erkenntnisse über die entsprechenden Prozesse in interstellaren Wolken. Die nun ausgewerteten Massenspektren zeigen, dass die Kohlenstoffatome mit einer Schicht von Wasserstoffmolekülen bedeckt sind. „Auf jedem Kohlenstoffring an der Oberfläche der Fullerene scheint je ein Wasserstoffmolekül aus zwei Atomen zu sitzen“, sagt Paul Scheier.
Geburtshelfer des Lebens?
Die nun in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Ergebnisse haben große Bedeutung für die Forschung. Denn diese Kohlenstoffverbindungen sind wichtige Mitspieler in zahlreichen chemischen und physikalischen Prozessen. Zum Beispiel könnten sie in interstellaren Wolken bei der Entstehung komplexer Biomoleküle, den Bausteinen des Lebens, als Katalysator eine bedeutende Rolle gespielt haben.

Die Arbeit entstand in Kooperation mit Prof. Olof Echt von der University of New Hampshire, USA. Der international angesehene Experte ist Honorarprofessor an der Universität Innsbruck und arbeitet seit vielen Jahren eng mit den Innsbrucker Physikern zusammen. Unterstützt wurden sie bei ihren Forschungen vom österreichischen Wissenschaftsfonds FWF und der Europäischen Kommission.

Bilder: http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik/media/photos.html

Publikation: On the Possible Presence of Weakly Bound Fullerene-H2 Complexes in the Interstellar Medium. C. Leidlmair, P. Bartl, H. Schöberl, S. Denifl, M. Probst, P. Scheier, O. Echt. The Astrophysical Journal Letters 2011.

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Paul Scheier
Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik
Technikerstrasse 25, A-6020 Innsbruck
Telefon: +43 512 507-6243
Mail: paul.scheier@uibk.ac.at
Web: http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik
Mag.a Gabriele Rampl
Public Relations Ionenphysik
Telefon: +43 650 2763351
Mail: office@scinews.at
Web: http://www.scinews.at

Gabriele Rampl | SciNews
Weitere Informationen:
http://www.uibk.ac.at/ionen-angewandte-physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Schreiben mit dem Elektronenstrahl: Jetzt auch Nanostrukturen aus Silber
24.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Quantenkommunikation in freier Luft nimmt Fahrt auf
24.07.2017 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie