Эксперимент опроверг теорию образования бензола
Схема экспериментальной установки. Автор: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02504-y
Астрофизики из JILA (Национального института науки и технологий) Университета Колорадо провели эксперимент по получению бензола так, как предсказывали теории, и обнаружили, что никакого бензола не произошло. Исследование GS Kocheril, C. Zagorec-Marks и HJ Lewandowski опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Исследования 1990-х годов привели к теориям, предполагающим, что столкновения ионов и молекул могут быть одним из основных способов образования межзвездного бензола. Такие теории важны для космических исследований, поскольку считается, что бензол является предшественником образования межзвездных полициклических ароматических углеводородов, которые, как полагают, содержат космический углерод, что важно по многим причинам, но в основном из-за роли, которую он мог сыграть в развитии форм жизни на основе углерода.
Проверка теорий, которые приводят к созданию бензола в межзвездном пространстве, ранее не проводилась из-за сложности создания условий, которые существуют в такой среде. В своей статье и во время выступления на недавнем симпозиуме группа заявила, что у них есть необходимое оборудование для проведения такого эксперимента в их лаборатории в JILA.
Эксперимент включал мониторинг реакций на молекулярном уровне при давлении всего в триллионную долю от давления на уровне моря. Он также требовал охлаждения всего до 1 К. Реакции включали смешивание нейтрального ацетилена с сильным донором протонов, в данном случае N 2 H +.
Наблюдая за результатами реакций с помощью масс-спектрометра, команда обнаружила, что ацетилен протонировался донором протонов, как и предполагала теория, образуя C 6 H 5 +. Но когда они добавили H 2, ожидаемая реакция не произошла, что означало, что бензол не был получен, а это означало, что не произошло образование первого ароматического кольца, а значит, процесс создания полициклических ароматических углеводородов не мог быть начат.
Результаты работы исследовательской группы убедительно свидетельствуют о том, что исследователям придется искать другие способы производства бензола в межзвездном пространстве. Один из таких подходов может включать пересмотр работы, проведенной в 2011 году в Гавайском университете, где было обнаружено, что межзвездный бензол может быть создан путем реакции нейтральных этинильных радикалов с нейтральным 1,3-бутадиеном.
Больше информации: GS Kocheril et al, Termination of bottom-up interstellar aromatic ring formation at C 6 H 5 +, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02504-y
0 комментариев