211service.com
Ciets ūdeņraža ledus var izskaidrot starpzvaigžņu mirdzumu, saka ķīmiķi
Astronomi jau sen ir zinājuši, ka liela daļa Visuma ir piepildīta ar difūzu ūdeņradi. Patiesībā viņi var redzēt jonizētu ūdeņraža gāzi ar elektromagnētiskajiem viļņiem, ko tā izdala.
Bet pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados daži astronomi ierosināja, ka starpzvaigžņu vidi varētu arī piepildīt ar cietu ūdeņraža ledu. Vairāki citi vēlāk norādīja, ka tas ir maz ticams, jo ledus vajadzētu sublimēt pat starpzvaigžņu telpas ārkārtējā aukstumā.
Pavisam nesen astronomi ir otrreiz aplūkojuši šo ideju, un zinātniskā viedokļa svārsts ir sācis mainīties par labu ūdeņraža ledum. Tas ir tāpēc, ka ķīmiķi ir atklājuši, ka ūdeņraža ledus ir stabilāks, ja tajā ir piemaisījumi. Papildu joni režģī palīdz stabilizēt H2 ledu.
Tātad, ja ūdeņraža ledus veidojas kosmosā citu piemaisījumu klātbūtnē, starpzvaigžņu telpa varētu būt pilna ar to.
Tas rada interesantu jautājumu. Ūdeņraža ledus optiskajās frekvencēs ir vairāk vai mazāk caurspīdīgs. Tātad, kā mēs varam to atklāt kosmosā?
Šodien Ching Yeh Lin no Austrālijas Nacionālās universitātes Kanberā un daži draugi izsaka interesantu ieteikumu. Viņi saka, ka tad, kad fotoni bombardē ūdeņraža ledu, tiem vajadzētu to jonizēt, radot jonizētas ūdeņraža kopas un jo īpaši H6+. Šis jonu kopums neveidojas ūdeņraža gāzē, tāpēc tā klātbūtne ir labs ūdeņraža ledus marķieris.
Problēma ir tā, ka neviens nezina, kā izskatās H6+ — šis darbs laboratorijā vēl nav paveikts. Tātad Ching Yeh Lin un co ir aprēķinājuši tās vibrāciju pārejas no pirmajiem principiem. Viņu secinājums ir tāds, ka H6+ (un tā deuterētajam brālēnam (HD)3+) vajadzētu radīt dažādas emisijas spektra infrasarkanajā daļā.
Pēc tam viņi salīdzina savas prognozes ar emisijām, ko astronomi var redzēt no starpzvaigžņu telpas.
Izrādās, ka starpzvaigžņu telpa vāji spīd, radot sarežģītu frekvenču sajaukumu. Šīs emisijas sauc par difūzajām starpzvaigžņu joslām vai DIB, un to izcelsme astronomus jau sen ir mulsinājusi.
Tagad Ching Yeh Lin un kolēģi apgalvo, ka prognozētās H6+ emisijas ir ļoti līdzīgas tām, ko var redzēt astronomi. Mēs secinām, ka nopietni jāapsver iespēja, ka starpzvaigžņu vidē ir daudz cieta H2, viņi saka.
Tas ir aizraujošs progress. Ūdeņradim ir jābūt svarīgai starpzvaigžņu vides sastāvdaļai, taču astronomi zina, ka gāzveida ūdeņradis nevar radīt novērotās emisijas. Tas lika astronomiem iedomāties, ka var būt arī visa veida citas sarežģītākas molekulas, pat lielas organiskās molekulas, piemēram, aminoskābes un poliaromātiskie ogļūdeņraži, kas ir dzīvības pamatelementi.
Ir labi pierādījumi, ka šīs molekulas atrodas dažos blīvos mākoņos, taču šķiet, ka ir grūti apgalvot, ka tās ir izplatītas visā starpzvaigžņu telpā.
Tāpēc iespēja, ka tā vietā varētu būt cietais ūdeņraža ledus, ir pārliecinoša.
Protams, mums ir nepieciešams vairāk datu. Kādam ir jāizgatavo H6+ no cieta ūdeņraža un precīzi jāmēra emisijas, ko tas radītu dziļā kosmosa apstākļos.
Protams, tas nav viegls eksperiments, taču tas noteikti ir iespējams ar mūsdienu tehnoloģijām.
Atsauce: arxiv.org/abs/1105.1861 : starpzvaigžņu cietais ūdeņradis