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

斯皮策太空望遠鏡觀(guān)測Messier-82星系中存在的紅外噴射流

　　多年以來(lái)，科學(xué)家們致力于研究銀河系和其它星系中神秘的紅色發(fā)光現象，這些紅色發(fā)光是從深太空灰塵區域中釋放出來(lái)的。通過(guò)在實(shí)驗室和計算機上復制太空中苛刻環(huán)境狀況，科學(xué)家發(fā)現神秘的紅色發(fā)光現象中伴隨著(zhù)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(xué)研究員路易斯-阿拉曼多拉(Louis Allamandola)說(shuō)：“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(guò)程類(lèi)似于地球上的煙灰。除天文學(xué)應用之外，建立多環(huán)芳烴分子數據庫和分析軟件將是科學(xué)家、教師、醫學(xué)健康顧問(wèn)、化學(xué)家的一種新型研究工具，同時(shí)，還可用于研究燃料成份、發(fā)動(dòng)機設計、環(huán)境評估、環(huán)境監控和環(huán)境保護。”

　　為了管理這些研究數據，美國宇航局建造了一個(gè)可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)的數據庫。這是世界上比較大的多環(huán)芳烴光譜采集數據庫，該網(wǎng)站包含了近700個(gè)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)芳烴光譜數據。目前，科學(xué)家通過(guò)這些采集的光譜數據已掌握到多環(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(xué)家從星際太空中發(fā)現了神秘的紅色輻射線(xiàn)，雖然紅色發(fā)光現象暗示著(zhù)多環(huán)芳烴分子是形成該現象的主要原因，但實(shí)驗室光譜數據卻顯示極個(gè)別的多環(huán)芳烴分子符合該理論。在實(shí)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(xué)家觀(guān)測發(fā)現宇宙中普遍存在紅色發(fā)光噴射現象，暗示著(zhù)不知名攜載中介數量眾多，并且非常重要。科學(xué)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(jìn)行了測量。

　　為了捕獲多環(huán)芳烴光譜，阿拉曼多拉帶領(lǐng)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(lǐng)域的專(zhuān)家。阿拉曼多拉說(shuō)：“目前該數據庫中已有近700個(gè)多環(huán)芳烴光譜，其中600個(gè)光譜已進(jìn)行計算機處理，60個(gè)光譜已在實(shí)驗室進(jìn)行了測量。理論上這些光譜跨越2-2000微米等級，實(shí)驗室光譜覆蓋2-25微米等級。”

　　阿姆斯研究中心負責設計和開(kāi)發(fā)數據庫網(wǎng)站和工具的博士研究員克里斯琴-博爾斯馬(Christian Boersma)說(shuō)：“我們將對該數據庫和工具進(jìn)行延伸性研究，目前我們使用該數據庫解釋銀河系以及其它星系中恒星和行星形成區域的天文學(xué)觀(guān)測。”

　　阿姆斯研究中心全球知名計算化學(xué)家查爾斯-鮑希里徹(Charles Bauschlicher, Jr)說(shuō)：“起初，我們希望幫助解釋實(shí)驗室光譜，但隨著(zhù)時(shí)間的推移，我們的計算能力使研究分子可能大于實(shí)驗室對象。”