диффузные полосы межзвёздного пространства

Диффузные полосы межзвёздного поглощения — спектральные полосы, обусловленные поглощением межзвёздной средой света, испускаемого звёздами. Слово диффузный в их наименовании отражает размытый характер этих полос, что указывает на молекулярную структуру поглощающего вещества. К настоящему времени обнаружено более 500 диффузных полос в инфракрасном и видимом диапазонах спектров различных звёзд, однако происхождение большинства этих полос по-прежнему не известно. В земных условиях регистрация диффузных полос существенно осложнена их экранированием земной атмосферой. Поэтому наиболее надёжными считаются спектры полученные за пределами Земли, например, космическим телескопом Хаббл. Однако, даже эти спектры нуждаются в коррекции ввиду перекрывания диффузных полос с эмиссионными полосами соответствующей звезды. Несмотря на активные попытки определить молекулы, формирующие диффузные полосы в астрономических спектрах, к настоящему времени достоверно известно лишь одно такое соединение — катион бакминстерфуллерена, С60+. Из-за высокой нестабильности катиона, долгое время не удавалось получить надёжный спектр поглощения C60+ в инфракрасном диапазоне. Только в 2015 году, группе Мейера впервые удалось получить спектр С60+ при температуре менее 10 K, что сопоставимо с температурой в межзвёздном пространстве. Предельно точное совпадение двух ранее известных диффузных полос при 9632 Å и 9577 Å и двух спектральных линий C60+, позволило надёжно утверждать о наличии C60+ в межзвёздном пространстве. Позднее, ещё три полосы в спектре С60+ были обнаружены среди диффузных полос с длиной волны 9428 Å, 9365 Å и 9348 Å. В 2018 году, методами квантовой химии была определена причина возникновения столь близко расположенных полос поглощения. Из-за эффекта Яна-Теллера в C60+ (D5d) возбуждённое состояние симметрии E1g распадается на электронные уровни Ag и Bg, что формирует две прогрессии полос в спектре поглощения. Так, две яркие диффузные полосы при 9632 Å и 9577 Å были отнесены к «холодным» электронным переходам на возбуждённые уровни симметрии Bg и Ag, в то время как слабые диффузные полосы при 9428 Å, 9365 Å и 9348 Å к «горячим» вибронным переходам. Диффузные полосы межзвёздного поглощения (ДПМП) — это особенности в поглощении, наблюдаемые в спектрах астрономических объектов Млечного Пути и других галактик. Они вызваны поглощением света межзвездной средой. В настоящее время видно около 500 полос в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах волн. Причина возникновения ДПМП была неизвестна и обсуждалась в течение многих лет. Долгое время считалось, что ДПМП являются результатом наличия полициклических ароматических углеводородов и других крупных углеродсодержащих молекул. Их быстрая и эффективная дезактивация при фотовозбуждении объясняет их замечательную фотостабильность и, следовательно, их возможную распространённость в межзвездной среде. Однако совпадения полос с лабораторными измерениями или теоретическими расчетами не были обнаружены до июля 2015 г., когда группа Джона Майера (John Maier) (Базельский университет) объявила об однозначном отнесении двух линий для бакминстерфуллерена (C60 +), подтверждающего предсказание, сделанное в 1987 году.