華僑網 科技教育 港大揭「宇宙秘線」起源

港大揭「宇宙秘線」起源

圖:港大太空研究實驗室團隊,揭開了「宇宙秘線」起源。

科學界於30年前發現在恆星、星際雲和星系光譜中存在着一些不明紅外線輻射(UIE),而天體物理學家一直未能解開UIE的一些謎題,包括UIE波段的分子起源及載體等。最近,由香港大學太空研究實驗室的成員SeyedAbdolreza SADJADI和港大物理學系教授兼太空研究實驗室總監柏坤霆領導的研究團隊,對這謎題的研究有了新發現。他們證明了富勒烯可以在高度電離下存活的猜想,進而用這一理論發現其紅外線發射特徵,為解開謎題立下理論基礎。

  研究刊《天體物理期刊》

  據了解,團隊運用物理理論與方法,發現「巴克明斯特富勒烯」C60分子(又名巴基球)在理論上很有可能是UIE的載體。而此發現剛刊登於著名科學期刊《天體物理期刊(The Astrophysical Journal)》。

  Sadjadi和柏坤霆在2021年的一項研究中,已證明巴基球在理論上可電離化至+26,並仍能以穩定的狀態存在。而在這次的研究中,團隊運用了第一量子原理化學計算,表明在理論上富勒烯電離形式中的紅外線發射特徵是可以預測的。

  另外,研究團隊發現,一些帶正電荷的富勒烯(C60+26)有着很強的發射帶,而在11.21、16.40和20-21微米(μm)的波長範圍內更與UIE的特徵非常脗合。此外,團隊更能夠將這些具有q=1-6的C60陽離子組(11.21、16.40、20-21μm)的紅外線光譜特徵,與具有6.2μm波段、同樣被視為是UIE的載體的多環芳香族碳氫化合物(PAH)區分。此發現有助識別其他潛在載體,並對辨別和探索複雜烴類有機物和富勒烯的共存具有重要意義。

  柏坤霆表示,此項量子化學研究取得了驚人的成果,「研究首先證實了富勒烯──C60可以在高度電離下存活的猜想,現在又利用這一理論發現了其高度電離物質下的紅外線發射特徵竟與一些熟知的不明紅外發射特徵非常匹配;該發現應該有助於重振這一研究的領域。」

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