Їх всього шість: радон, гелій, неон, криптон, ксенон і перші молекули, які були виявлені в космосі - аргон. То де ж команда астрономів, що використовують космічну обсерваторію Гершаль Єсса, зробила своє досить незвичне відкриття? Спробуйте Messier 1 ... Туманність "Краба"!
У дослідженні під керівництвом професора Майка Барлоу (кафедра фізики та астрономії UCL) дослідницька група UCL проводила вимірювання областей холодного газу та пилу цього знаменитого залишку наднової води в інфрачервоному світлі, коли вони натрапляли на хімічну ознаку іонів водню аргону. Спостерігаючи за більш довгими довжинами хвиль світла, ніж це може виявити людське око, вчені надали довіру сучасним теоріям того, як аргон виникає природним шляхом.
«Ми проводили огляд пилу в кількох яскравих залишках наднової з використанням Гершеля, одним з яких була Туманність Краба. Відкриття тут іонів гідриду аргону було несподіваним, оскільки ви не очікуєте, що атом, як аргон, благородний газ, утворює молекули, і ви не очікуєте, що знайдете їх у суворих середовищах залишку наднової речовини », - сказав Барлоу.
Якщо мова йде про зірку, вони нагріваються і запалюють видимий спектр. Холодні предмети, як туманний пил, краще видно інфрачервоним, але існує лише одна проблема - атмосфера Землі перешкоджає виявленню цього кінця електромагнітного спектру. Незважаючи на те, що ми бачимо туманності у видимому світлі, те, що показує, є продуктом гарячих, збуджених газів, а не холодних та запилених регіонів. Ці невидимі регіони - це особливість інструментів SPIRE Гершеля. Вони картографують пил у далеко інфрачервоному спектрі за допомогою своїх спектроскопічних спостережень. У цьому випадку дослідники були дещо здивовані, коли знайшли дуже незвичні дані, яким потрібен час, щоб повністю зрозуміти.
"Перегляд інфрачервоних спектрів є корисним, оскільки дає нам підписи молекул, зокрема їх ротаційних сигнатур", - сказав Барлоу. "Там, де у вас, наприклад, два атоми, з'єднані разом, вони обертаються навколо свого спільного центру маси. Швидкість, з якою вони можуть обертатися, виходить на дуже конкретних, квантованих частотах, які ми можемо виявити у вигляді інфрачервоного світла за допомогою нашого телескопа ».
Згідно з випуском новин, елементи можуть існувати в різних формах, відомих як ізотопи. Вони мають різну кількість нейтронів в атомних ядрах. Що стосується властивостей, ізотопи можуть бути дещо схожими один на одного, але вони мають різну масу. Через це швидкість обертання залежить від того, які ізотопи присутні в молекулі. "Світло, що надходить з певних регіонів Туманності Краба, показав надзвичайно сильні та незрозумілі піки інтенсивності близько 618 гігагерців та 1235 ГГц." Порівнюючи дані відомих властивостей різних молекул, наукова команда дійшла висновку, що таємнича емісія була продуктом прядіння молекулярних іонів гідриду аргону. Більше того, це може бути ізольовано. Єдиний ізотоп аргону, який міг крутитися так, був аргон-36! Здавалося б, енергія, що виділяється з центральної нейтронної зірки в туманності Краба, іонізувала аргон, який потім поєднувався з молекулами водню, утворюючи молекулярний іон ArH +.
Професор Брюс Свінард (кафедра фізики та астрономії та лабораторія Резерфорда Епплтона), член команди, додав: "Наше відкриття було несподіваним по-іншому - тому що зазвичай, коли ви знайдете нову молекулу в космосі, її підпис слабкий, і ви доведеться потрудитися, щоб її знайти. У цьому випадку воно просто вискочило з нашого спектру ».
Чи природний цей екземпляр аргону-36? Будьте впевнені. Незважаючи на те, що відкриття було першим у своєму роді, воно, безсумнівно, не в останній раз буде виявлено. Тепер астрономи можуть затвердити свої теорії, як утворюється аргон. Поточні прогнози дозволяють аргону-36 і жодному аргону-40 також не входити до складу наднової структури. Однак тут, на Землі, аргон-40 є домінуючим ізотопом, який створюється за рахунок радіоактивного розпаду калію в гірських породах.
Дослідження благородного газу і надалі будуть зосереджуватися вченими UCL. Як дивовижний збіг обставин, аргон разом з іншими благородними газами був відкритий в УКЛ Вільямом Рамсі наприкінці 19 століття! Цікаво, що він міг би подумати, якби він знав, як дуже далеко вони знайдуть нас?
Оригінальне джерело історії: Прес-реліз Університетського коледжу Лондона (UCL)
