矽化學領域新進展助力尋找星際物質

2021-01-19 中國科學院
矽化學領域新進展助力尋找星際物質

2014-12-02 中國科學報 鄭金武

【字體:大 中 小】

語音播報

  日本東京大學科學家日前確定了兩種新發現的具有高度活性的矽化合物的電磁輻射光譜。該研究已於日前發表在美國物理聯合會出版的《物理化學學報》上。據悉,這項研究將有助於天文學家在星際介質中尋找相關分子。

  「正如人體的指紋和DNA序列可以被用來識別人的身份一樣,我們也可以通過分子輻射的電磁波的頻率來識別分子。」來自東京大學基礎科學系的Yasuki Endo說。

  Endo和其同事考慮是否會有和SiCN來自同族,但具有更長的碳鏈的分子存在於星際介質中。為了填補這些知識的缺口,Endo及其研究組製造出了SiC2N和SiC3N分子。他們使用噴氣式飛機混合前體氣體,然後用電場脈衝轟擊混合氣體最終得到所需的分子。隨後研究人員使用傅立葉變換微波光譜儀對這兩種分子的電磁輻射進行了測量。為了找到輻射光譜中的峰值,研究者使用理論計算作為導向。「我們的實驗使得在星際介質中找尋Si2N和Si3N分子成為了可能。」Endo說。

  Endo和他的同事們計劃將他們的研究結果用於一顆叫作IRC+10216的巨大的紅外恆星中,他們將在圍繞該恆星的氣體雲層中尋找以矽原子或者氮原子收尾的碳鏈分子。科學家們以前曾在這顆恆星的周圍探測到單個的SiCN分子。

  「如果這些『SiC2N和SiC3N』分子在天體中被發現,並且能夠確定是大量存在的,我們就可以獲得很多有價值的信息以幫助我們了解這些分子的產生機制。」Endo說,「另外,這些信息也會為我們了解其他含矽分子的形成方式提供線索。」這些新的信息能夠為科學家們提供更多關於宇宙的化學組成及恆星、行星誕生條件的線索。

  日本東京大學科學家日前確定了兩種新發現的具有高度活性的矽化合物的電磁輻射光譜。該研究已於日前發表在美國物理聯合會出版的《物理化學學報》上。據悉,這項研究將有助於天文學家在星際介質中尋找相關分子。
  「正如人體的指紋和DNA序列可以被用來識別人的身份一樣,我們也可以通過分子輻射的電磁波的頻率來識別分子。」來自東京大學基礎科學系的Yasuki Endo說。
  Endo和其同事考慮是否會有和SiCN來自同族,但具有更長的碳鏈的分子存在於星際介質中。為了填補這些知識的缺口,Endo及其研究組製造出了SiC2N和SiC3N分子。他們使用噴氣式飛機混合前體氣體,然後用電場脈衝轟擊混合氣體最終得到所需的分子。隨後研究人員使用傅立葉變換微波光譜儀對這兩種分子的電磁輻射進行了測量。為了找到輻射光譜中的峰值,研究者使用理論計算作為導向。「我們的實驗使得在星際介質中找尋Si2N和Si3N分子成為了可能。」Endo說。
  Endo和他的同事們計劃將他們的研究結果用於一顆叫作IRC+10216的巨大的紅外恆星中,他們將在圍繞該恆星的氣體雲層中尋找以矽原子或者氮原子收尾的碳鏈分子。科學家們以前曾在這顆恆星的周圍探測到單個的SiCN分子。
  「如果這些『SiC2N和SiC3N』分子在天體中被發現,並且能夠確定是大量存在的,我們就可以獲得很多有價值的信息以幫助我們了解這些分子的產生機制。」Endo說,「另外,這些信息也會為我們了解其他含矽分子的形成方式提供線索。」這些新的信息能夠為科學家們提供更多關於宇宙的化學組成及恆星、行星誕生條件的線索。

列印 責任編輯:侯茜

相關焦點

  • 新方法,尋找暗物質更直接了
    之前,許多尋找暗物質的實驗都是通過尋找暗物質粒子與某些普通物質之間的非引力相互作用信號來進行的。例如有一種被稱為弱相互作用大質量粒子(WIMP)的假想粒子,這種粒子在理論上質量介於電子和質子之間,是暗物質的一個主要候選粒子。對於引力探測來說,這些粒子太輕了,因此在過去的實驗中,科學家都希望能捕捉到這種粒子在探測器中與化學物質碰撞時所發出的光或釋放出的電荷——這類非引力作用信號。
  • 新發現的星際物質對近代物理的影響初探
    同時,也有天文觀測表明:太陽系的最外層氣態物質達到1光年以外,與比鄰星的最外層物質基本相連。由此可見:宇宙星際空間並沒有真正的、沒有任何有形物質的真空存在。而從所謂宇宙背景輻射的各向同性可以推測:星際間的物質分布宏觀上基本為均勻分布。由此可能導致我們對近代物理,特別是天文學和相對論需要重新審視與關注。本文就此作些探討。
  • 英媒稱NASA規劃星際任務:在太陽系外尋找生命
    參考消息網12月22日報導 英媒稱,美國國家航空航天局(NASA)正計劃執行星際任務,要在太陽系外的半人馬座阿爾法星系尋找生命。據英國《新科學家》周刊報導,目前考慮的其他技術包括利用核反應堆或物質與反物質的碰撞。報導稱,目前已知的是,半人馬座阿爾法星系存在一個系外行星比鄰星b,它繞著一顆紅矮星運行。不過,科學家並不認為這顆行星是尋找地外生命的理想場所,因為上述紅矮星發出的輻射讓這顆行星不適合生命存活。
  • 華納翻拍《星際之門》 艾默裡奇打造新三部曲
    》,艾默裡奇打造新三部曲  搜狐娛樂訊(文/耷子)美國華納兄弟電影公司和米高梅,日前計劃重新翻拍1994年的經典科幻電影《星際之門》。當年,艾默裡奇尚未憑藉《獨立日》在北美商業片領域大紅大紫,但《星際之門》卻是一部質量不俗的科幻片。在這次重新啟動的翻拍計劃中,艾默裡奇有望將它打造成一個新的三部曲,為華納創造新的持續性的贏利點。  《星際之門》從1928年考古學家在埃及發現巨大圓圈物開始說起。該圓圈物被美國秘密轉移到軍事基地。因該圓圈物的物質元素為地球上所沒有,軍方相信這是某種先進科技。
  • 科學家尋找暗物質的新方法:天然的地下古巖石探測器!
    幾十年來,暗物質粒子的理想可能物質一直是一種被稱為弱相互作用大質量粒子(wimp)的假想物質。許多實驗都是通過尋找弱相互作用大質量粒子(WIMP)出現並撞擊普通物質的證據來試圖證明弱相互作用大質量粒子(WIMP)的存在。在這種情況下,弱相互作用粒子會通過弱作用力撞擊原子核,受撞擊的原子核會反衝並釋放出某種形式的能量,如閃光或聲波。
  • Owhat 助力航天 發起星際郵局公眾項目
    今日,Owhat 與 IM(Interstellar Museum)、Longlati Foundation 共同發起 IM Post Office 星際郵局計劃,由星際榮耀 i-Space 提供全流程航天技術及產品支持,經緯中國及 ARTC 提供特別支持。星際郵局基於航天科技與藝術、娛樂結合連接、影響年輕人激發他們對社會關係、生存環境、宇宙空間等深遠與多元思考的公眾項目。
  • 科學網—水分子光化學動力學研究取得新進展
    中科院大連化物所水分子光化學動力學研究取得新進展
  • 中國科大在金剛石量子模擬研究領域取得新進展
    中國科學技術大學中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰、王亞等人與理論合作者北京大學劉雄軍等合作,在金剛石氮-空位(NV)色心體系的量子模擬實驗研究方面取得新進展。他們利用量子淬火動力學在實驗上模擬了凝聚態體系中尚未觀測到的三維手性拓撲絕緣體,並第一次對體內和表面的拓撲物理進行了全面的實驗研究。
  • 利用大連相干光源模擬星際介質中硫化氫的光解取得新進展
    Ashfold教授合作,利用世界上唯一運行在極紫外波段的大型自由電子雷射裝置(大連相干光源)研究硫化氫分子光化學取得了新進展。利用大連相干光源模擬星際介質中光解硫化氫分子光化學實驗的示意圖。(中科院大連化物所供圖)硫是宇宙中較為豐富的元素之一,而在星際介質中實際探測到的含硫分子的豐度要遠遠低於太陽大氣中硫原子的豐度,科學家們認為是由於星際輻射場導致含硫分子有一定的消耗。由於星際塵埃中氫元素的高豐度和高遷移率等特性,使硫化氫分子成為硫化物撞擊星際塵埃的優先產物。
  • 一種化學傳感晶片取得了新進展,手持設備就能探測痕量化學物質
    打開APP 一種化學傳感晶片取得了新進展,手持設備就能探測痕量化學物質 MEMS 發表於 2021-01-15 14:17:08
  • 「80後」院士與後生一道 只爭朝夕尋夢星際
    新華社哈爾濱11月23日電 題:「80後」院士與後生一道 只爭朝夕尋夢星際記者 楊思琪中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授杜善義(右)為學生講解複合材料(資料照片)。日前發布的《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》提出,發展戰略性新興產業,包括加快壯大新材料以及航空航天等產業。懷著崇敬之情,年輕的杜善義在大學時代聆聽過錢學森先生的《星際航行概論》課程後,開啟了航天夢。時光飛逝,今年已是他從事飛行器結構力學和複合材料教學科研工作的第57個年頭。
  • 4206.星際物質能量的交流與星球環境
    2019.4.13星際物質能量的交流,目前已知的主要通過宇宙射線和正負電荷的交流實現。恆星,是宇宙射線的主要來源,不排除行星也能輻射少量宇宙射線。行星在條件成熟時,也會轉化為燃燒的星球,成為三級恆星。除了光子以光速運動外,氫、氦射線的運動速度也達每秒數百千米,與星球大氣層劇烈撞擊會產生核裂變、核聚變,形成星球新的大氣和地表物質成分。星際正負電荷的交流是星際磁場形成的主要原因,也是星球環境形成的重要原因。星球內部的溫度和化學元素主要通過星際正負電荷的交流形成,高度溫差、深度溫差、緯度溫差、季節溫差,離不開星際正負電荷的交流,這些溫差也可以稱作磁場溫差。
  • 美宇航局公布關於尋找「第二個地球」新進展
    原標題:美宇航局公布關於尋找「第二個地球」新進展  中國網7月24日訊據俄媒報導,美國宇航局(NASA)發現在太陽系之外的一顆行星——克卜勒-452b,其大小和特徵與地球十分相似。根據NASA在其官方網站公布的報告顯示,這為科學家們推測在「新地球」上存在生命的可能性以及移居外星的設想提供了依據。
  • 分布在星際空間的物質有哪些
    星際物質,分布在星際空間的物質以前人們認為星際空間裡面是沒有什麼物質的,但是這個觀點從銀河系的銀道面圖像裡面可以看到是錯誤的,實際上星際空間裡面充滿了各種各樣的物質,雖然它們的密度是非常低的,圖像裡最顯著的是那些黑色不規則的區域,這是由分子和塵埃構成的緻密氣體,恆星以及它周圍所照亮的氣體雲,因此氣體是星系的一個組成成分,統稱為「星際物質」。
  • 基礎前沿領域發展觀察|2019科學發展報告
    黃龍光 邊文越 張超星 冷伏海(中國科學院科技戰略諮詢研究院)2018年基礎前沿領域取得多項突破:超導粒子物理量子技術等領域取得重大突破,自動合成+人工智慧正在改變傳統有機合成,簡單有效的納米材料製備方法助力多領域的發展一重要研究進展
  • 尋找小行星!星際訪問者「奧陌陌」仍可能是外星人技術
    「兩年前,一個神秘的星際物體撞毀了我們的太陽系,它實際上可能是外星技術。正如一項新研究指出的那樣,這是因為另一種解釋可能存在致命缺陷。但是大多數科學家認為,我們在太陽系中發現外星技術的想法是長期的。在2018年,我們的太陽系遇到了星際空間中丟失的物體。
  • 如果大規模發現反物質,星際旅行將被實現
    反物質的概念我們經常能夠聽到。但是到底什麼是反物質呢?又是誰首先提出來的這個概念呢?反物質,從字面上理解就是正常物質的反狀態。也就是說,反物質是正常物質的反狀態。當正反物質相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發生爆炸並產生巨大能量。
  • 近期科學家們在多巴胺研究領域取得的新進展!
    本文中,小編整理了多篇重要研究成果,共同聚焦科學家們在多巴胺研究領域取得的新進展,分享給大家!doi:10.1126/science.aaw8806日前,一項刊登在國際雜誌Science上的研究報告中,來自西奈山伊坎醫學院等機構的科學家們通過研究發現了一種化學物質多巴胺在大腦中的新作用,除了發揮神經遞質作用之外,這項新的作用似乎對長期接觸或濫用古柯鹼相關的基因表達變化至關重要。
  • 科學家利用銀河系尋找暗物質
    惰性中微子,3.5keV線,銀河系的新發現能為我們揭開暗物質的神秘面紗嗎?科學家們認為暗物質在銀河系中心周圍產生了一個明亮的球狀x射線輻射暈。雖然研究遙遠星系神秘信號的科學家們並沒有如他們所願發現暗物質。但是他們用來探測這種奇怪信號發明的新技術,即利用我們自己的星系來尋找暗物質的技術,可能會提升對這種令人難以捉摸的物質的搜尋機率。
  • 當徐冰遇見星際榮耀......
    原標題:當代藝術家徐冰宣布攜手星際榮耀,實現藝術與航天跨界融合 近日,著名當代藝術家徐冰宣布攜手民營商業航天公司星際榮耀,共同參與星際榮耀雙曲線一號遙二運載火箭發射任務,基於航天技術進行藝術創作,雙曲線一號遙二運載火箭發射任務將被命名為雙曲線一號遙二「徐冰天書號」。