NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2014/zicht-op-negatief-geladen-complexe-moleculen-uit-het-heelal-nr-133/

Geprint op :
17 december 2018
20:27:13

Het is een team wetenschappers uit Nijmegen gelukt om infraroodspectra van negatief geladen, gasvormige polyaromaten op te nemen. Deze moleculen, die waarschijnlijk volop aanwezig zijn in het heelal, waren tot nu toe alleen in hun neutrale en positief geladen vorm bestudeerd. Het Nijmeegse onderzoek is mogelijk ook goed nieuws voor radioastronomen. Zij weten nu beter waar ze naar moeten zoeken.

Dertig jaar geleden vermoedde bijna niemand dat er complexe moleculen zouden voorkomen in de interstellaire ruimte. Tegenwoordig gaan astronomen er vanuit dat de ruimte vol zit met polyaromatische koolwaterstoffen. Het belangrijkste bewijs zijn emissiebanden op infraroodspectra. De banden komen in frequentie overeen met typische spectra van polyaromatische moleculen die in het laboratorium opgenomen zijn.

Eerst in het lab
Tot nu toe zijn in het laboratorium vrijwel alleen spectra opgenomen van neutrale en positief geladen polyaromatische koolwaterstoffen. De onderzoekers hebben nu negatief geladen polyaromatische koolwaterstoffen onder de loep genomen. De negatieve ionen zijn in feite gedeprotoneerde polyaromaten en werden in de massaspectrometer geproduceerd door gebruik te maken van ion-chemie.

In de toekomst in de ruimte
Voor het meten van de IR-spectra van de negatief geladen koolwaterstoffen gebruiken de onderzoekers de vrije-elektronenlaser FELIX en een tandemmassaspectrometer. Ze vergeleken hun waarnemingen met quantumchemische berekeningen. Ze konden de berekeningen dus nu experimenteel verifiëren. De berekeningen laten bovendien zien dat de negatief geladen polyaromatische koolwaterstoffen een ongebruikelijk hoog elektrisch dipoolmoment hebben. Dat feit kan radioastonomen helpen bij waarnemingen van hun rotationele spectra. Al zal het, zo denken de onderzoekers, nog behoorlijk ingewikkeld worden om deze grote koolwaterstoffen te detecteren. Dat komt doordat de koolwaterstoffen een kleine rotationele constante hebben, doordat er een overvloed aan 13C-isotopomeren is en doordat de partitiefunctie groot is.

Nadere informatie
Laboratory infrared spectroscopy of gaseous negatively charged polyaromatic hydrocarbons, J. Gao, G. Berden, J. Oomens, Astrophys. J. 2014, 787, 170.
The Astrophysical Journal