Bislang unbekannte Kohlenwasserstoff-Verbindungen verursachen ein diffuses rotes Leuchten, das Astronomen seit dreißig Jahren in der Milchstraße und anderen Galaxien beobachtet haben, aber bislang nicht erklären konnten. Das rote Licht wird von so genannten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen erzeugt, die zwar geladen sind, aber in einer besonders stabilen Form vorliegen, berichten Forscher um Louis Alamandola.
“Wir hatten zwar schon länger den Verdacht, dass polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe das rote Leuchten erzeugen, aber Laborversuche legten nahe, dass es sich um eine unbekannte, exotische Form dieser Verbindungen handeln musste”, sagte Nasa-Forscher Murthy Gudipati.
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) wie Naphtalin, Anthracen oder Benzopyren sind Verbindungen aus mehreren Benzol-Ringen und kommen zum Beispiel in Erdöl, Asphalt oder auch im Tabakrauch vor. Diese Stoffe leuchten rot auf, wenn sie mit ultravioletter Strahlung bombardiert werden ? allerdings zerstört die energiereiche UV-Strahlung alle bekannten Verbindungen.
Ein Forscherteam um Louis Allamandola vom Ames Research Center der Nasa versuchte daher mithilfe von Modellrechnungen, dem Rätsel auf die Spur zu kommen. Sie fanden heraus, dass reaktionsfreudige, elektrisch geladene PAK-Verbindungen die Urheber des Leuchtens sein könnten. Diese Verbindungen sind normalerweise nicht stabil, da sie schnell zu anderen Stoffen weiterreagieren. Bildet sich jedoch eine Ansammlung aus mehreren der geladenen PAK, so besitzen die Moleküle in solchen Clustern zuweilen eine gefüllte Elektronenschale und sind daher besonders stabil, so dass sie auch in einer rauen interstellaren Umgebung überleben können.
Die Forschung ist auch für irdische Probleme interessant: Die Forscher vermuten, dass ähnliche PAK-Cluster bei Verbrennungsprozessen entstehen und dort als Keime für die Entstehung von Rußpartikeln in Diesel- oder Flugzeugmotoren dienen. Auch könnten die ungewöhnlichen Partikel als Nanomaterialien neue Perspektiven eröffnen.
Young Min Rhee (Universität von Kalifornien in Berkeley) et al.: PNAS, Bd. 104, Nr. 13, S. 5274 Ute Kehse
