Deux physiciens de matériaux de l'Université de Sydney ont trouvé une explication possible de l'énorme quantité d'hydrogène moléculaire dans l'espace. Dans leur étude publiée dans la revue Chimie des communicationsYuzhen Guo et David McKenzie ont testé la possibilité que la poussière d'espace servant de catalyseur permettait aux atomes d'hydrogène de fusionner dans des molécules d'hydrogène dans l'espace.
Les astronomes sont perplexes sur l'abondance de l'hydrogène moléculaire dans l'espace pendant de nombreuses années. En effet, il a été difficile d'imaginer un scénario où deux atomes d'hydrogène flottant dans l'immensité de l'espace se claqueraient et se lieraient. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs se sont demandé si la poussière d'espace pourrait fournir la solution.
Pour tester la possibilité, les chercheurs ont utilisé des Fullerènes comme stand-in pour la poussière d'espace. Ils ont choisi les molécules sphéroïdales à l'atome de 60 carbones car ils partagent tant de caractéristiques de la poussière spatiale. De plus, des recherches antérieures ont suggéré qu'il existe de nombreux C60 molécules flottant dans l'espace.
Pour tester l'idée de la poussière spatiale servant de catalyseur pour la création de molécules d'hydrogène, les chercheurs ont créé un modèle sur un ordinateur montrant la structure et les caractéristiques d'une forme de Fullerène un peu comme un football. Ensuite, ils ont simulé ce qui pourrait arriver si deux atomes d'hydrogène se heurtent à Fullerène dans deux scénarios différents.
Dans le premier scénario, deux atomes d'hydrogène qui étaient déjà à peine collés au Fullerène se sont déplacés à sa surface jusqu'à ce qu'ils entravent les uns avec les autres. Dans le deuxième scénario, un atome d'hydrogène flottant dans l'espace est entré en collision avec un autre atome d'hydrogène attaché au Fullerène.
Les chercheurs ont découvert que les deux atomes d'hydrogène se lieraient, permettant la formation d'une molécule d'hydrogène dans les deux scénarios. Ils ont également noté qu'aucune réaction inverse ne s'est produite en raison de l'énergie libérée de la collision car elle a été absorbée par le Fullerène plutôt que par la molécule d'hydrogène nouvellement formée.
Ils ont également constaté qu'une telle liaison pouvait se produire à des températures moyennes de 50 K et à des températures jusqu'à 10 K. Ils concluent que la formation de molécules d'hydrogène dans l'espace peut également se produire sous des énergies et des températures plus élevées.
