Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Дитина, це холодно назовні: Розуміння умов зіркоутворення

Anonim

Дослідники демонструють, як газовідбиває лід при надзвичайно холодній температурі, що дає уявлення про те, як зірки утворюють міжзоряні хмари.

реклама


Механізм, за допомогою якого сірководень виділяється як газ в міжзоряних молекулярних хмарах, описано вченими в Японії та Німеччині в журналі Nature Astronomy . Процес, відомий як хімічна десорбція, є більш ефективним, ніж вважалося раніше, і це має наслідки для нашого розуміння утворення зірок у молекулярних хмарах.

Молекулярні хмари рідкісні, але є важливими частинами галактики, де молекули утворюються і розвиваються. У більш холодних, більш щільних областях, а при потрібних умовах утворюються зірки. Теоретично, в молекулярних хмарах при температурах 10 Кельвіна всі молекули, крім водню та гелію, повинні бути замкнені на лід на поверхні пилу, який вільно не плаває навколо. Однак спостереження показали, що це не так.

Розуміння того, як молекули виділяються з пилу при низьких температурах, має вирішальне значення для пояснення того, як хімічні речовини розвиваються в таких холодних хмарах. Продемонстровано, що розчинення частинок з льоду через ультрафіолетове випромінювання - процес фотодесорбції - відіграє роль у деяких частинах масивних хмар. Однак це буде неефективним у темних, більш щільних районах, де утворюються зірки.

Дослідники передбачають, що на цих ділянках працює хімічна десорбція, звільняючи частки з використанням надлишкової енергії з хімічної реакції. Ідея була вперше запропонована 50 років тому, але вчені не надали доказів цього процесу до цих пір. Дослідницька група, яку очолили Ясухіро Оба та Наокі Ватанабе з Університету Хоккайдо в Японії, спільно з Штутгартським університетом у Німеччині, встановили умови для розслідування.

Використовуючи експериментальну систему, що містить аморфну ​​тверду воду при 10 Кельвіну та сірководне (H2S), команда відкрила H2S у водень та контролювала реакцію за допомогою інфрачервоної абсорбційної спектроскопії. Експеримент показав, що десорбція викликана взаємодією водню з H2S, і реакція, таким чином, є хімічною. Вони змогли кількісно визначити десорбцію після реакції, і виявили, що це був набагато більш ефективний процес, ніж оцінювався раніше.

Ця робота є першим інфрачервоним виміром хімічної десорбції in-situ і дає детальні описи під час реакцій, які є ключовими для розуміння міжзоряної хімії сірки. "Міжзоряна хімія має велике значення для розуміння формування зірок, а також води, метанолу і, можливо, більш складних молекулярних видів", говорить Ватанабе. Значний крок вперед у областях астрономії та хімії, тепер експериментальна установка може бути використана для вивчення інших молекул у майбутньому.

реклама



Джерело історії:

Матеріали, надані Університетом Хоккайдо . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. Ю. Оба, Т. Томару, Т. Ламберц, А. Коучі, Н. Ватанаба. Інфрачервоне вимірювання хімічної десорбції з аналізів міжзоряних льодів . Природа астрономія, 2018; DOI: 10.1038 / s41550-018-0380-9