No tiem ir tikai seši: radons, hēlijs, neons, kriptons, ksenons un pirmās molekulas, kas atklātas kosmosā - argons. Tātad, kur astronomu komanda, kas izmantoja ESA Herschel kosmosa observatoriju, izdarīja savu diezgan neparasto atklājumu? Izmēģiniet Mesjē 1 ... “Krabju” miglājs!
Profesora Maika Bārlova (UCL Fizikas un astronomijas katedra) vadītajā pētījumā UCL pētnieku komanda veica šīs slavenās supernovas paliekas auksto gāzu un putekļu reģionu mērījumus infrasarkanā gaismā, kad tie paklupa argona ūdeņraža jonu ķīmiskajos parakstos. Novērojot garākos gaismas viļņu garumos, nekā to var noteikt cilvēka acs, zinātnieki deva ticību pašreizējām teorijām par to, kā argons notiek dabiski.
“Mēs veicām putekļu apsekošanu vairākās spilgtas supernovas paliekās, izmantojot Heršelu, no kuriem viens bija Krabju miglājs. Argona hidrīda jonu atklāšana šeit bija negaidīta, jo jūs negaidāt, ka tāds atoms kā argons, cēlgāze veidos molekulas, un jūs neredzētu, ka atradīsit tos supernovas paliekas skarbajā vidē, ”sacīja Bārlovs.
Kad runa ir par zvaigzni, tās ir karstas un aizdedzina redzamo spektru. Auksti priekšmeti, piemēram, miglāju veidojošie putekļi, ir labāk redzami infrasarkanajos staros, taču ir tikai viena problēma - Zemes atmosfēra traucē atklāt šo elektromagnētiskā spektra galu. Lai arī redzamā gaismā mēs varam redzēt miglājus, tas ir karstu, satrauktu gāzu, nevis aukstu un putekļainu reģionu produkts. Šie neredzamie reģioni ir Heršela SPIRE instrumentu īpašās iezīmes. Viņi ar tālās infrasarkanās daļas attēlo putekļus ar saviem spektroskopiskajiem novērojumiem. Šajā gadījumā pētnieki bija nedaudz pārsteigti, kad atrada ļoti neparastus datus, kuru pilnīgai izpratnei bija vajadzīgs laiks.
"Infrasarkano staru spektru skatīšana ir noderīga, jo tā dod mums molekulu parakstus, it īpaši to rotācijas signālus," sacīja Barlovs. “Tur, kur, piemēram, ir apvienojušies divi atomi, tie griežas ap kopīgo masas centru. Ātrums, ar kādu viņi var griezties, iznāk ļoti specifiskās, kvantētās, frekvencēs, kuras mēs ar sava teleskopa palīdzību varam noteikt infrasarkanās gaismas veidā. ”
Saskaņā ar ziņu izlaidumu elementi var pastāvēt dažādās formās, kas pazīstamas kā izotopi. Tiem ir atšķirīgs neitronu skaits atomu kodolos. Runājot par īpašībām, izotopi var būt nedaudz līdzīgi viens otram, taču tiem ir atšķirīga masa. Tādēļ rotācijas ātrums ir atkarīgs no tā, kādi izotopi atrodas molekulā. "Gaisma, kas nāk no dažiem Krabju miglāja reģioniem, parādīja ārkārtīgi spēcīgus un neizskaidrojamus intensitātes maksimumus ap 618 gigahercu un 1235 GHz." Salīdzinot datus par dažādu molekulu zināmajām īpašībām, zinātnes komanda secināja, ka noslēpuma emisija ir argona hidrīda molekulāro jonu vērpšanas produkts. Turklāt to varētu izolēt. Vienīgais argona izotops, kas varēja griezties, bija argons-36! Šķiet, ka enerģija, kas izdalīta no Krabas miglāja centrālās neitronu zvaigznes, jonizēja argonu, kas pēc tam apvienojās ar ūdeņraža molekulām, veidojot molekulāro jonu ArH +.
Profesors Brūss Svjanards (UCL Fizikas un astronomijas departaments un Rutherfordas Appletona laboratorija), komandas loceklis, piebilda: “Mūsu atklājums bija negaidīts citā veidā - jo parasti, kad kosmosā atrodat jaunu molekulu, tās paraksts ir vājš, un jūs ir smagi jāstrādā, lai to atrastu. Šajā gadījumā tas vienkārši izlēca no mūsu spektra. ”
Vai šis argona-36 piemērs supernovas paliekās ir dabisks? Jūs derējat. Lai arī atklājums bija pirmais šāda veida atklājums, tas, bez šaubām, nav pēdējā reize, kad tas tiks atklāts. Tagad astronomi var nostiprināt savas teorijas par argona veidošanos. Pašreizējās prognozes ļauj argona-36 un neviena argona-40 iekļauties supernovas struktūrā. Tomēr šeit, uz Zemes, argons-40 ir dominējošais izotops, kas rodas caur kālija radioaktīvo sabrukšanu klintīs.
Cēloņu izpēte arī turpmāk būs UCL zinātnieku uzmanības centrā. Kā pārsteidzošu sakritību argons kopā ar citām cēlgāzēm 19. gadsimta beigās UCL tika atklāts Viljams Ramsajs! Nez, ko viņš būtu domājis, ja būtu zinājis, cik tālu mūs atradīs šie atklājumi?
Oriģināla stāsta avots: Londonas Universitātes koledžas (UCL) paziņojums presei
