Przejdź do głównej zawartości

Chemia w burzliwym ośrodku międzygwiezdnym

W przestrzeni kosmicznej odkryto ponad dwieście molekuł, niektóre z nich (jak Buckminsterfullerene) są bardzo złożonymi molekułami. Oprócz tego, że z natury są bardzo interesujące, molekuły te emitują ciepło, pomagając olbrzymim obłokom materii międzygwiazdowej ochłodzić się i skurczyć, tworząc nowe gwiazdy. Co więcej, astronomowie wykorzystują promieniowanie tych molekuł do badania warunków lokalnych, na przykład podczas formowania się planet w dyskach wokół młodych gwiazd. 



Względna liczebność tych gatunków molekuł jest ważną, ale od dawna pozostaje zagadką, zależną od wielu czynników, m.in. od liczebności podstawowych pierwiastków i siły promieniowania pola UV po gęstość, temperaturę i wiek obłoku. Obfitość małych molekuł (tych z dwoma lub trzema atomami) jest szczególnie ważna, ponieważ stanowią one przejściowe etapy dla większych gatunków, a wśród nich te, które niosą ładunek netto, są jeszcze ważniejsze, ponieważ łatwiej poddają się reakcjom chemicznym. Obecne modele rozproszonego środowiska międzygwiezdnego zakładają równomierne warstwy gazu oświetlonego ultrafioletem o stałej gęstości lub gęstości, która zmienia się płynnie wraz z posuwaniem się w głąb obłoku. Problem polega na tym, że prognozowane modele często nie zgadzają się z obserwacjami.

Dekady obserwacji wykazały również, że ośrodek międzygwiezdny nie jest jednorodny, ale raczej burzliwy, z dużymi zmianami gęstości i temperatury na małych przestrzeniach. Astronom z CfA Shmuel Bialy kierował zespołem naukowców badających obfitość czterech kluczowych cząsteczek - H2, OH+, H2O+, and ArH+ - w naddźwiękowym i burzliwym ośrodku. Te konkretne cząsteczki są zarówno użytecznymi astronomicznymi próbnikami, jak i wysoce wrażliwymi na zmiany gęstości, które naturalnie powstają w niespokojnych ośrodkach. Opierając się na swoich wcześniejszych badaniach zachowanie wodoru w burzliwym ośrodku, naukowcy przeprowadzili szczegółowe symulacje komputerowe, które obejmują szeroki zakres chemicznych ścieżek wraz z modelami naddźwiękowych burzliwych ruchów w różnych scenariuszach wzbudzenia napędzanych promieniowaniem ultrafioletowym i kosmicznym. Ich wyniki wykazują dobrą zgodność. Zakres burzliwych warunków jest szeroki, a prognozy odpowiednio szerokie, jednak aby nowe modele lepiej tłumaczyły obserwowane zakresy, mogą być niejednoznaczne i wyjaśniać konkretną sytuację za pomocą kilku różnych kombinacji parametrów. Autorzy opowiadają się za dodatkowymi obserwacjami i modelami nowej generacji, aby ściślej ograniczyć wnioski.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
CfA

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…