Neid on ainult kuus: radoon, heelium, neoon, krüptoon, ksenoon ja esimesed kosmoses avastatud molekulid - argoon. Kust tegi ESA Herscheli kosmosevaatluskeskust kasutav astronoomide meeskond oma üsna ebahariliku avastuse? Proovige Messier 1… “Krabi” udukogu!
Professor Mike Barlow (UCL füüsika ja astronoomia osakond) juhitud uuringus tegi UCL-i uurimisrühm mõõtmisi selle kuulsa supernoova jäänuste külmade gaaside ja tolmu piirkondade vahel infrapunavalguses, kui nad komistasid argooni vesinikuioonide keemilise signatuuri külge. Vaadeldes pikemas valguse lainepikkuses, kui inimsilm seda suudab tuvastada, andsid teadlased usku argooni loodusliku toimumise teooriatesse.
„Tegime Herscheli abil mitmetes ereda supernoova jäänustes tolmu uuringut, millest üks oli Krabi udukogu. Argoonhüdriidioonide avastamine siin oli ootamatu, kuna te ei eelda, et molekulid moodustavad argooni, näiteks väärisgaasi, aatomit ja te ei eeldagi, et leiad neid supernoova jäänuse karmist keskkonnast, ”ütles Barlow.
Kui tegemist on tähega, on nad kuumad ja süttivad nähtava spektri. Külmi objekte, nagu näiteks hägune tolm, näeb paremini infrapunakiirguses, kuid seal on ainult üks probleem - Maa atmosfäär häirib elektromagnetilise spektri selle otsa tuvastamist. Ehkki nähtavas valguses võime näha udukogu, on näitus kuumade ergastatud gaaside, mitte külmade ja tolmuste piirkondade tulemus. Need nähtamatud piirkonnad on Herscheli SPIRE instrumentide eripära. Nad kaardistavad tolmu infrapunakiirguses oma spektroskoopiliste vaatlustega. Sel juhul olid teadlased mõneti jahmunud, kui leidsid väga ebaharilikke andmeid, mille täielikuks mõistmiseks oli vaja aega.
"Infrapunaspektrite vaatamine on kasulik, kuna see annab meile molekulide signatuurid, eriti nende pöörlemissignatuurid," ütles Barlow. “Seal, kus teil on näiteks kaks aatomit ühendatud, pöörlevad nad ümber oma ühise massikeskme. Kiirus, millega nad saavad pöörduda, tuleb välja väga spetsiifiliste, kvantiseeritud sageduste korral, mida suudame oma teleskoobi abil infrapunakiirguse vormis tuvastada. ”
Pressiteate kohaselt võivad elemendid esineda erinevates vormides, mida nimetatakse isotoopideks. Neil on aatomituumades erinev neutronite arv. Omaduste osas võivad isotoobid olla mõnevõrra sarnased, kuid nende massid on erinevad. Seetõttu sõltub pöörlemiskiirus sellest, millised isotoobid molekulis esinevad. "Krabi udukogu teatud piirkondadest tulev valgus näitas intensiivsuse tipus tugevaid ja seletamatuid tippe umbes 618 gigahertsit ja 1235 GHz." Erinevate molekulide teadaolevate omaduste andmete võrdlemisel jõudis teadusrühm järeldusele, et müsteeriumi emissioon oli argoonhüdriidi molekulaarsete ioonide ketramise tulemus. Veelgi enam, see võiks olla isoleeritud. Ainus argooni isotoop, mis niimoodi keerutada võis, oli argoon-36! Näib, et Krabi udukogu kesksest neutronitähest vabanev energia ioniseeris argooni, mis seejärel koos vesiniku molekulidega moodustas molekulaarse iooni ArH +.
Meeskonna liige professor Bruce Swinyard (UCL füüsika ja astronoomia osakond ja Rutherfordi Appletoni laboratoorium) lisas: „Meie avastus oli muul viisil ootamatu - kuna tavaliselt, kui leiate kosmoses uue molekuli, on selle signatuur nõrk ja teie selle leidmiseks tuleb kõvasti vaeva näha. Sel juhul hüppas see lihtsalt meie spektrist välja. ”
Kas see argoon-36 esinemine supernoovas on jäänuk? Looda sa. Ehkki avastus oli esimene omataoline, pole kahtlemata viimane kord seda avastada. Nüüd saavad astronoomid kinnistada oma teooriaid argooni moodustumise kohta. Praegused ennustused võimaldavad argooni-36 ja mitte ühegi argooni-40 kuulumist supernoova struktuuri. Kuid siin Maal on argoon-40 domineeriv isotoop, mis tekib kivimites sisalduva kaaliumi radioaktiivse lagunemise kaudu.
UCLi teadlased keskenduvad jätkuvalt väärisgaasiuuringutele. Hämmastava kokkusattumusena avastas argoon koos teiste väärisgaasidega William Ramsay UCL-is 19. sajandi lõpus! Huvitav, mida ta oleks võinud arvata, kui ta oleks teadnud, kui kaugele need avastused meid viivad?
Algne lugu Allikas: University College London (UCL) pressiteade
