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Astrochemie: Fullerene im All

Im interstellaren Weltraum gibt es tatsächlich Fullerene. In dieser besonderen Form des Kohlenstoffs bilden die Atome eine Kugeloberfläche aus Fünf- und Sechsecken, ähnlich einem Fußball. Schon vor mehr als 20 Jahren hatten Forscher entsprechende Moleküle im All vermutet – ein Postulat, das nun als bestätigt gelten kann.

Zwischen den Sternen der Milchstraße gibt es ausgedehnte Gas- und Staubwolken mit diversen Verbindungen darin. Sie filtern das zu uns kommende Licht der Sterne, indem sie, je nach ihrer chemischen Zusammensetzung, bestimmte Wellenlängen darin absorbieren. Schon länger vermuten Chemiker, dass zwei dieser Absorptionsbanden vom C60+–Fulleren stammen, das einfach positiv geladen ist und aus 60 Kohlenstoffatomen besteht, die in 12 Fünf- und 20 Sechsecken angeordnet sind. Es fehlte jedoch der wasserdichte Laborversuch, um diese These zu bestätigen: Um auf der Erde mit C60+ zu experimentieren, musste man es bisher in einer Matrix aus Neonatomen stabilisieren, was nicht den Verhältnissen im All entspricht.

Einem Team um John Maier von der Universität Basel ist es nun im Labor gelungen, das Spektrum von gasförmigem C60+ bei Temperaturen um minus 267 Grad Celsius zu vermessen, also unter Bedingungen ähnlich denen im All. Das Team fand zwei Absorptionsbanden bei 957,8 Nanometer und bei 963,3 Nanometer Wellenlänge. Sie stimmen haargenau mit den im Sternenlicht beobachteten Banden überein. Damit steht fest, dass C60+-Fullerene im Interstellarraum vorkommen.

September 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft September 2015

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  • Quelle

Campbell, E. K. et al.: Laboratory Confirmation of C60+ as the Carrier of Two Diffuse Interstellar Bands. In: Nature 523, S. 322 - 323, 2015