Le šest jih je: radon, helij, neon, kripton, ksenon in prve molekule, ki so jih odkrili v vesolju - argon. Kje je torej skupina astronomov, ki uporabljajo ESA vesoljski observatorij Herschel, izvedla svoje precej nenavadno odkritje? Poskusite Messier 1 ... Meglica "rakovice"!
V študiji, ki jo je vodil profesor Mike Barlow (UCL Oddelek za fiziko in astronomijo), je raziskovalna skupina UCL merila hladni plin in prah v tej znameniti ostanki supernove v infrardeči svetlobi, ko sta se spotaknila ob kemičnem podpisu argonovih vodikovih ionov. Znanstveniki so z opazovanjem svetlobe z daljšimi valovnimi dolžinami, kot jo lahko zazna človeško oko, aktualne teorije o naravnem pojavu argona.
"Napravili smo raziskavo prahu v več svetlih ostankih supernove s pomočjo Herschela, eden od njih je bila rakova meglica. Odkrivanje argon hidridnih ionov je bilo tukaj nepričakovano, saj ne pričakujete, da bo atom, kot je argon, žlahtni plin, lahko tvoril molekule in ne bi pričakovali, da jih boste našli v ostrem okolju ostanka supernove, "je dejal Barlow.
Ko gre za zvezdo, so vroče in vžgejo vidni spekter. Hladni predmeti, kot je meglični prah, so bolje vidni v infrardeči povezavi, vendar obstaja le ena težava - ozračje Zemlje ovira zaznavanje tega konca elektromagnetnega spektra. Čeprav lahko megle vidimo v vidni svetlobi, je to prikaz vročih, vznemirjenih plinov, ne pa hladnih in prašnih območij. Te nevidne regije so posebnost Herschelovih instrumentov SPIRE. Prah preslikajo v daljinsko infrardeče s svojimi spektroskopskimi opazovanji. V tem primeru so bili raziskovalci nekoliko osupli, ko so našli nekaj zelo nenavadnih podatkov, ki so potrebovali čas za njihovo popolno razumevanje.
"Pogled v infrardeče spektre je koristen, saj nam daje podpise molekul, zlasti njihovih rotacijskih podpisov," je dejal Barlow. "Kjer imate na primer dva atoma, ki sta združena, se vrtita okoli skupnega središča mase. Hitrost, s katero se lahko vrtijo, se pojavi pri zelo specifičnih, kvantiziranih frekvencah, ki jih lahko zaznamo v obliki infrardeče svetlobe s svojim teleskopom. "
Glede na objavo novic lahko elementi obstajajo v različnih oblikah, znanih kot izotopi. V atomskih jedrih je različno število nevtronov. Kar zadeva lastnosti, so si lahko izotopi med seboj nekoliko podobni, vendar imajo različne mase. Zaradi tega je hitrost vrtenja odvisna od tega, kateri izotopi so prisotni v molekuli. "Svetloba, ki prihaja iz nekaterih krakov meglice rakov, je pokazala izjemno močne in nepojasnjene vrhove intenzivnosti okoli 618 gigahercev in 1235 GHz." Znanstvena skupina je s primerjavo podatkov o znanih lastnostih različnih molekul ugotovila, da je bila skrivnostna emisija produkt vrtečih se molekulskih ionov argon hidrida. Še več, lahko bi ga izolirali. Edini izotop argona, ki bi se lahko tako vrtel, je bil argon-36! Zdi se, da bi energija, ki se sprošča iz osrednje nevtronske zvezde, v rakovi meglici ionizirala argon, ki se je nato kombinirala z molekuli vodika, da je nastala molekularni ion ArH +.
Profesor Bruce Swinyard (UCL oddelek za fiziko in astronomijo in laboratorij Rutherford Appleton), član ekipe, je dodal: "Naše odkritje je bilo nepričakovano na drug način - ker običajno, ko v vesolju najdete novo molekulo, je njen podpis šibek in se moram potruditi, da ga najdem. V tem primeru je preprosto izstopil iz našega spektra. "
Je ta primer argona 36 v ostanku supernove naravni? Veš da. Čeprav je bilo odkritje prvo te vrste, je nedvomno, da ga ne bodo odkrili še zadnjič. Zdaj lahko astronomi utrdijo svoje teorije o oblikovanju argona. Trenutne napovedi omogočajo, da argon-36 in noben argon-40 tudi ne bosta del supernove strukture. Vendar je tu na Zemlji argon-40 prevladujoč izotop, ki nastane z radioaktivnim razpadanjem kalija v kamninah.
Raziskave plemenitih plinov bodo še naprej v središču znanstvenikov na UCL. Kot neverjetno naključje je argon skupaj z drugimi žlahtnimi plini konec 19. stoletja na UCL odkril William Ramsay! Zanima me, kaj bi si mislil, če bi vedel, kako zelo daleč nas bodo odpeljala ta odkritja?
Izvirni vir zgodbe: Sporočilo za javnost University College London (UCL)
