22 oktober 2017

Chemische vingerafdruk van kleinste aromatische molecuul bepaald

ChemischeVingerafdruk

Een team van Leidse astronomen heeft de ‘chemische vingerafdruk’ van het kleinste aromatische molecuul bepaald. Volgens astrochemische modellen komt dit molecuul veel voor in het heelal, maar omdat het molecuul niet herkenbaar was, kon er niet gericht met telescopen naar worden gezocht. Na een decennialange zoektocht, is eindelijk het lichtspectrum in het laboratorium gemeten. Het molecuul is een belangrijk tussenproduct in een scala aan astrochemische reacties waarbij uiteindelijk moleculen worden gevormd die een rol spelen bij het ontstaan van leven.

Het molecuul waarvan het lichtspectrum in het laboratorium is bepaald heet Cyclopropenyl-ion. Het is het kleinste aromatische molecuul en bestaat uit een ring van drie koolstofatomen met ieder een waterstofatoom. Het geladen deeltje gaat gemakkelijk nieuwe verbindingen aan met andere atomen en moleculen en is daarom in de ruimte van belang bij tientallen chemische reacties. Omdat het absorptiespectrum nu gemeten is, kunnen astronomen onderzoeken waar en hoeveel van deze moleculen in kosmische gaswolken tussen en rondom sterren voorkomen.

Postdoc Dongfeng Zhao, werkzaam in het laboratorium voor astrofysica van de Sterrewacht Leiden: “Er bestaan een paar belangrijke moleculen waarvoor het maar niet wil lukken om de chemische vingerafdruk te meten. Het Cyclopropenyl-ion mag nu van de lijst.” Hiervoor moesten wel meerdere moeilijkheden worden opgelost. Zo moest het molecuul ter plekke in een plasma worden gemaakt. In zo’n plasma ontstaan vele verschillende deeltjes die moeilijk van elkaar te onderscheiden zijn. Het aantal moleculen is ook nog eens gering, waardoor bijzonder gevoelige metingen nodig zijn.

Toch lukte het Zhao en masterstudente Kirstin Doney om het absorptiespectrum van het positief geladen Cyclopropenyl-ion te meten door twee superspiegels aan weerszijden van het plasma te plaatsen en een laserlichtbundel tienduizenden keren erdoor heen en weer te schieten. Wanneer zo

Laat wat van je horen

*