W międzygwiazdowych obłokach o ekstremalnie małej gęstości naukowcy, m.in. Polacy, znaleźli cząsteczkę chemiczną o nieoczekiwanie złożonej strukturze. Odkrycie zmusza do zmiany sposobu myślenia o procesach chemicznych zachodzących w pozornie pustych obszarach Galaktyki.
Badania z użyciem ośmiometrowego teleskopu w Paranal Observatory w Chile przeprowadził zespół naukowców z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu, Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie oraz Uniwersytetu w Seulu. Grupą kieruje prof. dr hab. Jacek Krełowski z Centrum Astronomii UMK - poinformował IChF PAN w przekazanym PAP komunikacie.
Znaleziona przez naukowców cząsteczka to kation dwuacetylenu. "Dwuacetylen jest cząsteczką nieoczekiwanie dużą jak na przezroczyste obłoki międzygwiazdowe. Dotychczas znajdowano tam połączenia co najwyżej trzech atomów: węgla C3 i wodoru H3+. Aby wyjaśnić obecność kationu dwuacetylenu, będziemy musieli zweryfikować obecne modele astrochemiczne" - podkreśla jeden z odkrywców, doc. dr hab. Robert Kołos z Zespołu Astrochemii Laboratoryjnej IChF PAN.
Gęstość przezroczystych obłoków międzygwiazdowych jest ekstremalnie mała. "Rozcieńczenie materii w takich obłokach odpowiada gęstości otrzymanej w wyniku rozprowadzenia jednej szklanki powietrza w pustym sześcianie o podstawie mającej powierzchnię małego kraju. To znacznie mniej od najlepszej próżni wytwarzanej w laboratoriach" - wyjaśnia Kołos. Obłoki te mają jednak ogromne rozmiary, sięgające nawet kilkudziesięciu lat świetlnych, dlatego znajdujące się w obłokach cząsteczki mają szansę oddziaływać z penetrującym obłok promieniowaniem elektromagnetycznym. Badaniem oddziaływań promieniowania z materią zajmuje się dział nauki zwany spektroskopią.
Cząsteczki pochłaniają i emitują fotony wyłącznie o określonych energiach (a zatem i długościach fal), odpowiadających różnicom między poziomami energetycznymi charakterystycznymi dla danej cząsteczki - tłumaczą przedstawiciele IChF PAN. Zatem wskutek oddziaływania z rozrzedzonymi gazami w przezroczystych obłokach, powszechnymi w naszej i innych galaktykach, światło gwiazd dociera do Ziemi nieco zmienione. Brakuje w nim fal o pewnych długościach - tych, które zostały zaabsorbowane przez atomy i cząsteczki chemiczne znajdujące się po drodze.
W latach 20. XX wieku astrofizycy zaobserwowali, że światło jest pochłaniane przez ośrodek międzygwiazdowy w sposób, którego nie udało się wyjaśnić obecnością wówczas znanych, bardzo prostych składników gazu międzygwiazdowego. Dzisiaj za pomocą fal radiowych wykrywa się cząsteczki dość duże - rekordzistą jest liczący 13 atomów cyjanopoliacetylen HC11N - ale rodzą się one wewnątrz gęstych, nieprzezroczystych obłoków, gdzie są chronione przed niszczącym promieniowaniem.
Cząsteczki o budowie niesymetrycznej - takiej jak wspomniany cyjanopoliacetylen: liniowy ciąg atomów węgla zakończony z jednej strony wodorem, z drugiej azotem - są zdolne do emitowania lub pochłaniania fal radiowych.
Kation dwuacetylenu pozostawał długo nieuchwytny, ponieważ jest symetryczny, a zatem niewidzialny dla radioteleskopów. Obecne obserwacje optyczne sugerują jednak, że jest to dość pospolity składnik ośrodka międzygwiazdowego.
"Osobliwe właściwości optyczne obłoków przezroczystych, związane z obecnością tzw. rozmytych linii absorpcji międzygwiazdowej DIB, czyli Diffuse Interstellar Bands, pozostają tajemnicą od prawie 90 lat. Zyskały nawet miano najstarszej nierozwiązanej zagadki spektroskopii - stwierdza prof. Jacek Krełowski. - Obecne odkrycie pozwoliło dodać do zbioru DIB nową linię i zarazem zidentyfikować ją jako pochodzącą od kationu dwuacetylenu H-CC-CC-H+."
Według naukowców, dzięki wykryciu kationu dwuacetylenu można przypuszczać, że wśród rozmytych linii międzygwiazdowych są i inne pochodzące od podobnych, symetrycznych cząsteczek. "Wydaje się prawdopodobne, że zagadka DIB zostanie wkrótce w istotnej części wyjaśniona" - uważa Kryłowski.
aktualna ocena | |
głosujących | |
Ocena |
bardzo słabe |
słabe |
średnie |
dobre |
super |
Badania puszkowanych łososi pomogły ocenić zmiany stanu mórz w ciągu 40 lat
A potem zdziwienie że coraz częściej pojawiają się zdrowotne problemy.
Splątane znaczy jakoś połączone niezależnie od dzielącej je odległości.
Badacze kolejny raz obalili wyniki uzyskane pod koniec lat 80. metodą radiowęglową.
Plamy krwi na Całunie zachowują czerwoną barwę. Naukowcy podjęli próbę wyjaśnienia tego fenomenu.