Ima ih samo šest: radon, helij, neon, kripton, ksenon i prve molekule koje su otkrivene u svemiru - argon. Pa gdje je tim astronoma koji su koristili ESA-in Herschel svemirski opservatorij napravio svoje prilično neobično otkriće? Isprobajte Messier 1 ... Maglu "Rakova"!
U studiji koju je vodio profesor Mike Barlow (Katedra za fiziku i astronomiju UCL-a), istraživački tim s UCL-a provodio je mjerenja hladnog plina i prašine ove čuvene ostatke supernove u infracrvenom svjetlu kada su se spotaknuli na kemijski potpis vodikovih iona vodika. Promatrajući svjetlost veće valne duljine nego što ih ljudsko oko može otkriti, znanstvenici su vjerovali trenutnim teorijama o tome kako se argon odvija prirodno.
„Radili smo istraživanje prašine u nekoliko svijetlih ostataka supernove pomoću Herschela, od kojih je jedna bila Rakova maglina. Otkrivanje iona argon hidridnih iona bilo je neočekivano, jer ne očekujete da će atom poput argona, plemenitog plina formirati molekule, i ne biste očekivali da ih pronađete u oštrom okruženju ostatka supernove, "rekao je Barlow.
Kada je riječ o zvijezdi, one su vruće i zapale vidljivi spektar. Hladni predmeti poput maglovite prašine bolje se vide infracrvenom vezom, ali postoji samo jedan problem - zemaljska atmosfera ometa otkrivanje tog kraja elektromagnetskog spektra. Iako maglice možemo vidjeti u vidljivoj svjetlosti, ono što pokazuje je proizvod vrućih, uzbuđenih plinova, a ne hladnih i prašnjavih područja. Te nevidljive regije su specijalnost Herschelovih SPIRE instrumenata. Oni mapiraju prašinu u daleko infracrvenom spektroskopskom opažanjima. U ovom su slučaju istraživači bili pomalo zapanjeni kada su pronašli neke vrlo neobične podatke koji su trebali vremena da se potpuno razumiju.
"Gledanje infracrvenih spektra korisno je jer nam daje potpis molekula, posebno njihovih rotacijskih potpisa", rekao je Barlow. "Tamo gdje imate, na primjer, dva atoma spojena, oni se okreću oko svog zajedničkog centra mase. Brzina kojom se mogu vrtjeti pojavljuje se na vrlo specifičnim, kvantiziranim frekvencijama, koje možemo otkriti u obliku infracrvenog svjetla pomoću našeg teleskopa. "
Prema vijestima, elementi mogu postojati u različitim oblicima poznatim kao izotopi. Imaju različit broj neutrona u atomskim jezgrama. Kad su u pitanju svojstva, izotopi mogu biti pomalo slični jedni drugima, ali imaju različitu masu. Zbog toga brzina rotacije ovisi o tome koji su izotopi prisutni u molekuli. „Svjetlost koja dolazi iz određenih krajeva magline Crab pokazala je izuzetno jake i neobjašnjive vrhove intenziteta oko 618 gigaherca i 1235 GHz.“ Usporedbom podataka o poznatim svojstvima različitih molekula, znanstveni tim došao je do zaključka da je emisija misterija proizvod vrtnje molekularnih iona argon hidrida. Štoviše, to bi moglo biti izolirano. Jedini izotop argona koji se može tako vrtjeti je argon-36! Čini se da bi energija oslobođena iz središnje neutronske zvijezde u Rakovu maglu ionizirala argon, koja se zatim kombinirala s molekulama vodika da bi formirala molekulski ion ArH +.
Profesor Bruce Swinyard (UCL Odjel za fiziku i astronomiju i laboratorij Rutherford Appleton), član tima, dodao je: „Naše otkriće bilo je neočekivano na drugi način - jer obično kada u svemiru pronađete novu molekulu, njezin je potpis slab i vi moram naporno raditi da bih ga pronašao. U ovom slučaju je jednostavno iskočio iz našeg spektra. "
Je li ovaj primjerak argona 36 u ostatku supernove prirodan? Kladite se. Iako je otkriće prvo takve vrste, nesumnjivo je da nije posljednji put kada će biti otkriveno. Sada astronomi mogu učvrstiti svoje teorije o formiranju argona. Trenutna predviđanja omogućavaju da argon-36 i nijedan argon-40 također mogu biti dio strukture supernove. Međutim, ovdje na Zemlji, argon-40 je dominantan izotop, koji nastaje radioaktivnim raspadom kalija u stijenama.
Istraživanja plemenitih plinova i dalje će biti fokus znanstvenika na UCL-u. Kao nevjerojatna slučajnost, argon je zajedno s drugim plemenitim plinovima na kraju UCL-a otkrio William Ramsay! Pitam se što bi pomislio da je samo znao koliko će nas ta otkrića odvesti?
Izvorni izvor priče: Priopćenje za University College London (UCL)
