60 Karbonlu Fullerenlerin Astrokimyasal İncelemesi

Öz

Fullerene, which is a carbon allotrope in nanolattice structure, was detected in the IR (infrared) band of ISM (interstellar medium) in 1985 before it was synthesized on earth. Fullerene synthesis, which brought the Nobel Prize to Kroto, Curl and Smalley in 1996, both contributed to the developments in the field of nanotechnology and the molecule's ISM discoveries were accelerated since it entered the astrochemistry literature as the largest molecule. Data from space telescopes since 2010 found that C60 is more present in planetary nebula regions. In the cosmic environment, C60's ability to be caged with He and other heavier elements allows it to be distinguished from PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons), which have a wide bandgap in their spectra. By combining observational, theoretical and laboratory data, synthetic spectra for He@C60+ (fullerene caged with He) can be generated and C60 regions can be detected in the interstellar medium.

Anahtar Kelimeler

• astrochemistry
• planetary nebulae
• infrared spectroscopy

60 Karbonlu Fullerenlerin Astrokimyasal İncelemesi

Abstract

Nanokafes yapıda karbon allotropu olan fulleren henüz dünyada sentezlenmemiş iken, 1985 yılında yıldızlararası ortamda IR bölge bandında tespit edildi. 1996 yılında Kroto, Curl ve Smalley’e nobel ödülü getiren fulleren sentezi hem nanote- knoloji alanındaki gelişmelere katkılar sağlamış hem de astrokimya literatürüne en büyük molekül olarak girdiğinden beri yıldızlararası ortamdaki keşifleri ivmelenmiştir. 2010 yılından itibaren uzay teleskoplarından alınan veriler sayesinde C60’ın gezegenimsi bulutsu bölgelerinde daha fazla bulunduğu tespit edildi. Kozmik ortamda, C60’ın He ve daha ağır elementler ile ile kafeslenebilme yeteneğine sahip olması, tayflarında geniş bant aralığına sahip çok halkalı aromatik hidrokarbon- lardan (PAH) ayırt edilebilmelerine olanak tanır. Gözlemsel, teorik ve labaratuvar verileri birleştirerek He@C60+ (He ile kafeslenmiş fulleren) için sentetik tayflar oluşturulabilmekte ve yıldızlararası ortamda C60 bölgeleri tespit edilebilmektedir.

Keywords

• astrochemistry
• planetary nebulae
• infrared spectroscopy

References

1. Becker L., Poreda R. J., Bunch T. E., 2000, in Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Science Conference. p. 1832
2. Bernal J. J., Haenecour P., Howe J., Zega T. J., Amari S., Ziurys L. M., 2019, ApJ, 883, L43
3. Bibikov A. V., Nikolaev A. V., Bodrenko I. V., Borisyuk P. V., Tkalya E. V., 2022, Phys. Rev. A, 105, 022813