《天体物理杂志通讯》：美天文学家发现第三种宇宙负离子

图片说明：美国天文学家在一个宇宙气团（中间左侧）和一颗巨恒星（中间右侧）周围都发现了一种新的负离子。图片下半部分为该粒子的形成过程示意图。

（图片来源：Bill Saxton，NRAO/AUI/NSF）

利用世界上最大的绿湾射电天文望远镜（Robert C. Byrd Green Bank Telescope，简称GBT）所得到的太空数据，美国天文学家最近发现了宇宙空间中迄今为止最大的负离子（anion）。这也是科学家在不到一年时间里所发现的第三种带负电粒子。该发现有望对星际化学研究产生重大的影响。

哈佛—史密森天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的科学家小组首先在一个寒冷、黑暗的金牛座分子气团TMC-1中发现了这种带负电的粒子octatetraynyl（C8H-）。随后，另一个由美国国家射电天文台（National Radio Astronomy Observatory，简称NRAO）Anthony J. Remijan领导的小组发现，octatetraynyl粒子位于一个古老的巨恒星IRC +10 216的包层之中。该恒星位于狮子星座，距地约550光年。新发现的带负电粒子具有8个碳原子和1个氢原子以及1个电子。这两篇论文都发表在7月20日的《天体物理杂志通讯》（Astrophysical Journal Letters）上。

尽管科学家已经在太空中发现了130余种中性粒子和10余种正电粒子，但直到去年，科学家才发现了第一种带负电的粒子。而在最新发现之前，科学家在宇宙中发现的最大阴离子具有6个氧原子和1个氢原子（C6H-）。

研究人员认为，新的负离子的形成过程如下：C2H与C6H2分子结合，产生一个C8H2和一个氢原子；放射线作用让C8H2失去一个氢原子，产生C8H和一个氢原子；而后一个电子与C8H分子结合，产生C8H-负离子，并释放出射线暴。

长期以来，天文学家认为，太阳紫外线的轰击会使宇宙分子丢失一个电子，从而带上正电，宇宙中没有带负电的粒子。而在利用理论模型研究星际化学反应时，科学家也往往忽视负离子的存在。哈佛—史密森天体物理中心的Mike McCarthy表示，“显然事实并非如此，这些区域的负离子数量多得惊人。”Remijan也说，“新的发现提高了星际化学物质的多样性和复杂性，同时使得复杂有机分子和生命所需分子的形成途径更多了。”

加拿大昆士兰大学的Martin Cordiner表示，“对于宇宙负离子的进一步研究，包括天文观测、实验室研究和理论计算，将有望使人类产生更多关于星际空间正在进行的物理和化学过程的新认识。”（科学网 任霄鹏/编译）