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Astrochemie: Buckyball-Moleküle im All bestätigt

Ein Vergleich von Sternenspektrum und Labormessungen bestätigt die 21 Jahre alte Vermutung, dass das Kohlenstoff-Fulleren C60+ im interstellaren Raum der Milchstraße existiert.
Fullerene

Im interstellaren Weltraum gibt es tatsächlich so genannte Buckyballmoleküle. Diese kugelförmigen, auch Fullerene genannten Moleküle bestehen aus Kohlenstoffatomen, die wie bei einem Fußball eine Kugeloberfläche aus Fünf- und Sechsecken bilden.

Die im interstellaren Raum der Milchstraße umherschwebenden Moleküle filtern das zu uns dringende Sternenlicht: Einzelne Wellenlängen regen diese Moleküle an und werden dabei absorbiert. Bereits vor 21 Jahren schrieben Forschende, dass zwei dieser fehlenden Spektrallinien von einem bestimmten Fulleren stammen könnten: Dem C60+-Molekül, das aus 60 Kohlenstoffatomen besteht und einfach positiv geladen ist. C60 ist der kleinste regelmäßige Fullerenball, bestehend aus 12 Fünfecken und 20 Sechsecken. Für den Vergleich der im Sternenspektrum beobachteten Linien fehlte damals jedoch der wasserdichte Laborversuch: Auf der Erde ließ sich C60+ lediglich eingefangen in einer Matrix aus Neonatomen vermessen.

Buckyballs im Weltraum | Vergleich von Labor und Weltraum: gelb die Messung der Absorptionslinien von C60>+ im Labor in der Gasphase bei 6 Kelvin; grün die im Sternenlicht beobachteten Spektrallinien.

Nun erst ist es Forschenden gelungen, das Spektrum von C60+ im Labor in der Gasphase und bei interstellarer Kälte von minus 267 Grad Celsius zu vermessen. Die beiden so ermittelten spektralen Absorptionslinien im Nahinfrarot bei 957,8 Nanometer und 963,3 Nanometer stimmen bestens mit den beobachteten Spektrallinien des Sternenlichts überein, zeigen die Forschenden im Fachblatt "Nature". Damit gilt es als gesichert, dass Buckyballs tatsächlich im interstellaren Raum vorkommen.

Da unser Sonnensystem sich einst aus einer Verdichtung des interstellaren Mediums bildete, stammt offenbar der Kohlenstoff in der Biomasse der Erde – und damit auch der Kohlenstoff in unseren Körpern – zum Teil aus diesen Buckyballs. Abgesehen von solchen philosophischen Gedanken geben die neuen Forschungsergebnisse Hinweise auf die Fotochemie und die thermischen Bedingungen im interstellaren Raum und somit darauf, wie sich protoplanetare Scheiben als Ursprung neuer Planetensysteme bilden.

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