Bunlardan sadece altı tane var: radon, helyum, neon, kripton, ksenon ve uzayda keşfedilecek ilk moleküller - argon. Peki, ESA’nın Herschel Uzay Gözlemevi'ni kullanan bir gökbilimciler ekibi, alışılmadık keşiflerini nerede yaptı? Messier 1'i deneyin… “Yengeç” Bulutsusu!
UCL araştırma ekibi, Profesör Mike Barlow (UCL Fizik ve Astronomi Bölümü) liderliğindeki bir çalışmada, bu ünlü süpernova kalıntısının soğuk gaz ve toz bölgelerinin argon hidrojen iyonlarının kimyasal imzasıyla karşılaştıklarında kızılötesi ışıkta ölçümleri yapıyordu. Bilim adamları, insan gözünün tespit edebileceğinden daha uzun dalga boylarında gözlemleyerek, argonun doğal olarak nasıl oluştuğuna dair mevcut teorilere inanmışlardır.
“Biri Yengeç Bulutsusu olan Herschel'i kullanarak birkaç parlak süpernova kalıntısında toz araştırması yapıyorduk. Argon hidrit iyonlarını burada keşfetmek beklenmedikti çünkü argon gibi asil bir gazın molekül oluşturmasını beklemiyorsunuz ve onları bir süpernova kalıntısının sert ortamında bulmayı beklemiyorsunuz ”dedi.
Bir yıldız söz konusu olduğunda, sıcaktırlar ve görünür spektrumu tutuştururlar. Bulutsu tozu gibi soğuk nesneler kızılötesinde daha iyi görülür, ancak tek bir sorun vardır - Dünya'nın atmosferi elektromanyetik spektrumun bu ucunun algılanmasına müdahale eder. Bulutsuları görünür ışıkta görebilsek de, gösterdiği şey soğuk ve tozlu bölgeler değil, sıcak, heyecanlı gazların ürünüdür. Bu görünmez bölgeler Herschel’in SPIRE enstrümanlarının uzmanlık alanıdır. Spektroskopik gözlemleriyle uzak kızılötesindeki tozu eşlerler. Bu örnekte, araştırmacılar, tam olarak anlaşılması için zamana ihtiyaç duyan çok sıra dışı veriler bulduklarında biraz şaşırdılar.
Barlow, “Kızılötesi spektrumlara bakmak, bize moleküllerin imzalarını, özellikle de dönme imzalarını verdiği için faydalıdır” dedi. “Örneğin, iki atomun bir araya geldiği yerde, ortak kütle merkezlerinin etrafında dönerler. Dönebildikleri hız, teleskopumuzla kızılötesi ışık şeklinde tespit edebileceğimiz çok spesifik, nicelikli frekanslarda ortaya çıkıyor. ”
Haber bültenine göre, elementler izotop olarak bilinen çeşitli şekillerde bulunabilir. Bunlar atom çekirdeğinde farklı sayıda nötron içerir. Özelliklere gelince, izotoplar birbirine biraz benzeyebilir, ancak farklı kütleleri vardır. Bu nedenle dönme hızı, bir molekülde hangi izotopların bulunduğuna bağlıdır. “Yengeç Bulutsusu'nun belirli bölgelerinden gelen ışık, 618 gigahertz ve 1235 GHz yoğunluğunda son derece güçlü ve açıklanamayan zirveler gösterdi.” Bilim ekibi, farklı moleküllerin bilinen özelliklerinin verilerini karşılaştırarak, gizem emisyonunun, argon hidritin moleküler iyonlarının eğrilmesinin ürünü olduğu sonucuna vardı. Dahası, izole edilebilir. Böyle dönebilen tek argon izotopu argon-36! Yengeç Bulutsusu'ndaki merkezi nötron yıldızından salınan enerjinin argonu iyonize ettiği, daha sonra hidrojen molekülleri ile birleşerek ArH + moleküler iyonunu oluşturduğu görülecektir.
Ekibin bir üyesi olan Profesör Bruce Swinyard (UCL Fizik ve Astronomi Bölümü ve Rutherford Appleton Laboratuvarı) şunları ekledi: “Keşifimiz başka bir şekilde beklenmiyordu - çünkü normalde uzayda yeni bir molekül bulduğunuzda imzası zayıf ve siz bulmak için çok çalışmak zorunda. Bu durumda sadece spektrumumuzdan atladı. ”
Bir süpernova kalıntısında argon-36 örneği doğal mıdır? Emin ol. Keşif türünün ilk örneği olmasına rağmen, en son ne zaman tespit edileceği şüphesizdir. Artık gökbilimciler argonun nasıl oluştuğuna dair teorilerini pekiştirebilirler. Mevcut tahminler argon-36'nın ve argon-40'ın süpernova yapısının bir parçası olmasını sağlar. Bununla birlikte, burada, Dünya'da, argon-40, kayalarda potasyumun radyoaktif bozunumu ile oluşturulan baskın bir izotoptur.
Asil gaz araştırmaları UCL'deki bilim adamlarının odak noktası olmaya devam edecek. Şaşırtıcı bir tesadüf olarak, argon, diğer asil gazlarla birlikte, 19. yüzyılın sonunda William Ramsay tarafından UCL'de keşfedildi! Acaba bu keşiflerin bizi ne kadar ileriye götüreceğini bilseydi ne düşünürdü?
Orijinal Hikaye Kaynak: University College London (UCL) Basın Bülteni
