주의 다이아몬드는 무엇인가요?
운석 속의 다이아몬드가 과학자들의 상상력을 촉발시켰다
다이아몬드 는 지구상에서는 희귀 할 수 있지만 우주에서는 놀랍게도 흔하며 NASA의 스피처 우주 망원경의 초 고감도 적외선 눈은 그들을 정찰하는 데 완벽하다고 캘리포니아 모펫 필드에있는 NASA 에임스 연구 센터의 과학자들은 말합니다.
연구자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 크기가 1 나노 미터 (10 억분의 1 미터)에 불과한 우주에서 다이아몬드를 찾기위한 전략을 개발했습니다. 이 보석은 모래알 보다 약 25,000 배 작으며 약혼 반지로는 너무 작습니다. 그러나 천문학 자들은이 작은 입자가 지구 생명의 기초 인 탄소가 풍부한 분자가 우주에서 어떻게 발전하는지에 대한 귀중한 통찰력을 제공 할 수 있다고 믿습니다.
과학자들은 1980 년대 에 지구에 충돌 한 운석에 대한 연구에서 많은 작은 나노 미터 크기의 다이아몬드가 밝혀 졌을 때 우주에 다이아몬드의 존재를 심각하게 숙고하기 시작했습니다 . 천문학 자들은 운석에서 발견되는 모든 탄소의 3 %가 나노 다이아몬드 형태로 존재한다고 결정했습니다. 운석이 우주 공간의 먼지 함량을 반영하는 경우 계산에 따르면 우주 구름에있는 먼지와 가스 1g에 10,000 조 개의 나노 다이아몬드가 포함될 수 있습니다.
"우리가 항상 묻는 질문은 나노 다이아몬드가 우주에 풍부하다면 왜 더 자주 보지 않았을까요?" Ames Research Center의 Charles Bauschlicher는 말합니다. 그들은 두 번만 발견되었습니다. "진실은 우리는 그들의 지문을 감지 할 적외선 및 전자적 특성에 대해 충분히 알지 못했습니다."
이 딜레마를 해결하기 위해 Bauschlicher와 그의 연구팀은 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 나노 다이아몬드로 채워진 성간 매체 (별 사이의 공간)의 조건을 시뮬레이션했습니다. 그들은이 우주 다이아몬드가 3.4 ~ 3.5 마이크론과 6 ~ 10 마이크론의 적외선 범위에서 밝게 빛난다는 것을 발견했으며, Spitzer는 특히 민감합니다.
천문학 자들은 고유 한 "적외선 지문"을 찾아 천체의 다이아몬드를 볼 수 있어야합니다. 근처에있는 별의 빛이 분자를 흡수하면 그 결합이 늘어나고 비 틀리고 구부러져 독특한 색의 적외선을 발산합니다. 백색광을 무지개로 분해하는 프리즘처럼 Spitzer의 적외선 분광기 장비는 적외선을 구성 부품으로 분해하여 과학자들이 각 분자의 빛 신호를 볼 수 있도록합니다.
팀원들은 천문학 자들이 올바른 도구로 올바른 장소를 찾지 못했기 때문에 더 많은 다이아몬드가 아직 우주에서 발견되지 않았다고 의심합니다. 다이아몬드는 단단히 결합 된 탄소 원자로 만들어져 있기 때문에 다이아몬드 결합이 구부러지고 움직이게하여 적외선 지문을 생성하기 위해서는 많은 고 에너지 자외선이 필요합니다. 따라서 과학자들은 우주 다이아몬드의 상징적 인 빛을 볼 수있는 가장 좋은 장소는 뜨거운 별 바로 옆에 있다고 결론지었습니다.
천문학 자들이 나노 다이아몬드를 어디에서 찾을 수 있는지 알아 내면 또 다른 수수께끼는 그것이 성간 공간의 환경에서 어떻게 형성되는지 알아내는 것입니다.
Ames의 Louis Allamandola는 "우주 다이아몬드는 지구상에서 형성되는 다이아몬드와는 매우 다른 조건에서 형성됩니다."라고 말합니다.
그는 지구상의 다이아몬드는 온도도 매우 높은 행성 내부 깊숙한 곳에서 엄청난 압력 하에서 형성된다는 점에 주목합니다. 그러나 우주 다이아몬드는 압력이 수십억 배 더 낮고 온도가 섭씨 영하 240도 (화씨 영하 400도) 미만인 차가운 분자 구름에서 발견됩니다.
"이제 우리는 빛나는 나노 다이아몬드를 찾을 수있는 곳을 알았으니 Spitzer와 같은 적외선 망원경이 우주에서의 삶에 대해 더 많이 알 수 있도록 도와 줄 수 있습니다."라고 Allamandola는 말합니다.
이 주제에 대한 Bauschlicher의 논문은 Astrophysical Journal에 게재되었습니다. Allamandola는 Ames의 Yufei Liu, Alessandra Ricca 및 Andrew L. Mattioda와 함께이 논문의 공동 저자였습니다.
미국 캘리포니아 주 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소는 워싱턴에있는 NASA의 과학 임무 국의 스피처 우주 망원경 임무를 관리합니다. 과학 작업은 Pasadena에있는 California Institute of Technology의 Spitzer Science Center에서 수행됩니다. Caltech는 NASA의 JPL을 관리합니다
