Niitä on vain kuusi: radoni, helium, neon, krypton, ksenoni ja ensimmäiset avaruudessa löydetyt molekyylit - argon. Joten missä ESAn Herschel Space Observatorya käyttävä tähtitieteilijäryhmä teki melko epätavallisen löytönsä? Kokeile Messier 1: tä "Rapu" -sumu!
Professori Mike Barlowin (UCL: n fysiikan ja tähtitieteen laitos) johtamassa tutkimuksessa UCL-tutkimusryhmä mittasi tämän kuuluisan supernovan jäänteen kylmäkaasu- ja pölyalueita infrapunavalossa, kun ne kompastuivat argonivetyionien kemialliseen allekirjoitukseen. Tarkkailemalla valon aallonpituuksilla pidempiä kuin ihmisen silmä voi havaita, tutkijat uskoivat nykyisiin teorioihin siitä, kuinka argon esiintyy luonnossa.
”Teimme tutkimusta pölystä useissa kirkkaissa supernoovan jäännöksissä Herschelin avulla, joista yksi oli Rapu-köysi. Argonhydridi-ionien löytäminen täältä oli odottamatonta, koska et odota argonin kaltaisen atomin, jalokaasun, muodostavan molekyylejä, ja et luulisi löytävän niitä supernovajäännöksen ankarissa olosuhteissa ”, Barlow sanoi.
Tähtien kohdalla ne ovat kuumia ja sytyttävät näkyvän spektrin. Kylmät esineet, kuten sumuinen pöly, näkyvät paremmin infrapunassa, mutta on vain yksi ongelma - Maan ilmapiiri häiritsee sähkömagneettisen spektrin tämän pään havaitsemista. Vaikka näemme sumut näkyvässä valossa, se, mikä näkyy, on kuuman, kiihtyneen kaasun, ei kylmän ja pölyisen alueen tuote. Nämä näkymättömät alueet ovat Herschelin SPIRE-instrumenttien erikoisuus. He kartoittavat pölyn kauko-infrapunassa spektroskopisilla havainnoillaan. Tässä tapauksessa tutkijat hämmästyivät, kun löysivät erittäin epätavallisia tietoja, jotka vaativat aikaa täydelliseen ymmärtämiseen.
"Infrapunaspektrien tarkasteleminen on hyödyllistä, koska se antaa meille molekyylien allekirjoitukset, etenkin niiden kierto-allekirjoitukset", Barlow sanoi. ”Missä esimerkiksi kaksi atomia on liittynyt toisiinsa, ne kiertävät jaetun massakeskuksensa ympäri. Nopeus, jolla he voivat pyöriä, tulee esiin hyvin erityisillä, kvantisoiduilla taajuuksilla, jotka voimme havaita infrapunavalon muodossa kaukoputkellamme. "
Lehdistötiedotteen mukaan elementit voivat esiintyä eri muodoissa, joita kutsutaan isotoopeiksi. Näillä on erilainen neutronien lukumäärä atomiytimissä. Ominaisuuksien suhteen isotoopit voivat olla jonkin verran samanlaisia toisiinsa, mutta niillä on erilaiset massat. Tämän vuoksi pyörimisnopeus riippuu siitä, mitkä isotoopit ovat läsnä molekyylissä. "Ravunmunun tietyiltä alueilta tuleva valo osoitti erittäin voimakkaita ja selittämättömiä huippuja, joiden intensiteettihuiput olivat noin 618 gigahertsiä ja 1235 GHz." Vertaamalla tietoja eri molekyylien tunnetuista ominaisuuksista, tiedetyöryhmä päätteli, että salaisuussäteily oli argonhydridi-molekyyli-ionien kehrämisen tuote. Lisäksi se voisi olla eristetty. Ainoa argon-isotooppi, joka voi pyöriä sellaisena, oli argon-36! Vaikuttaa siltä, että Rapu-miglin keskimmäisestä neutronitähdistä vapautuva energia ionisoi argonia, joka sitten yhdistyi vetymolekyylien kanssa muodostamaan molekyyli-ion ArH +.
Ryhmään kuuluva professori Bruce Swinyard (UCL: n fysiikan ja tähtitieteen laitos ja Rutherford Appleton -laboratorio) lisäsi: "Löytömme oli odottamaton toisella tavalla - koska normaalisti, kun löydät uuden molekyylin avaruudesta, sen allekirjoitus on heikko ja sinä täytyy tehdä kovasti töitä löytääkseen se. Tässä tapauksessa se vain hyppäsi spektristämme. "
Onko tämä argon-36 esiintymä supernovan jäännöksessä luonnollinen? Panostat. Vaikka löytö oli ensimmäinen laatuaan, ei epäilemättä ole viimeinen kerta, kun se havaitaan. Nyt tähtitieteilijät voivat vahvistaa teoriansa argonin muodostumisesta. Nykyiset ennusteet sallivat argon-36: n ja minkään argon-40: n olla myös osa supernovarakennetta. Argon-40 on kuitenkin täällä maan päällä hallitseva isotooppi, joka syntyy kalsiumien radioaktiivisen hajoamisen kautta kivissä.
Jalokaasututkimus on edelleen UCL: n tutkijoiden painopiste. Uskomattomana sattumana William Ramsay löysi argonin yhdessä muiden jalokaasujen kanssa UCL: ssä 1800-luvun lopulla! Mietin, mitä hän olisi ajatellut, jos hän olisi tiennyt kuinka kaukana nuo löytöt vievät meidät?
Alkuperäinen tarinan lähde: University College London (UCL) lehdistötiedote
