Populära Inlägg

Redaktionen - 2019

Baby, det är kallt ute: Förstå förhållandena för stjärnformation

Anonim

Forskare visar hur en gas släpper is på en extremt kall temperatur, vilket ger insikt om hur stjärnorna bildas i interstellära moln.

annons


Mekanismen genom vilken vätesulfid frigörs som gas i interstellära molekylära moln beskrivs av forskare i Japan och Tyskland, i tidskriften Nature Astronomy . Processen, känd som kemisk desorption, är effektivare än tidigare trodde, och detta har konsekvenser för vår förståelse av stjärnbildning i molekylära moln.

Molekylära moln är sällsynta, men är viktiga delar av galaxen där molekyler bildar och utvecklas. I de kallare, tätare områdena och under de rätta förhållandena bildas stjärnor. Teoretiskt, i molekylära moln vid temperaturer på 10 Kelvin, bör alla molekyler utom väte och helium vara låsta i is på ytan av damm, inte fritt flytande runt. Dock har observationer visat att detta inte är fallet.

Att förstå hur molekyler släpps ut från damm vid låga temperaturer är avgörande för att förklara hur kemikalier utvecklas i sådana kalla moln. Upplösningen av partiklar från is på grund av ultraviolett strålning, en process som kallas fotodesorption, har visats spela en roll i vissa delar av de massiva molnen. Detta skulle emellertid vara ineffektivt i de mörkare, tätare områdena där stjärnor bildas.

Forskare har antagit att kemisk desorption är på jobbet inom dessa områden, vilket frigör partiklar med överflödig energi från en kemisk reaktion. Idén föreslogs först för 50 år sedan, men forskare hade inte framlagt bevis på processen hittills. Forskargruppen som leddes av Yasuhiro Oba och Naoki Watanabe från Hokkaido-universitetet i Japan, i samarbete med universitetet i Stuttgart i Tyskland, inrättade förutsättningarna för att undersöka.

Med ett experimentellt system som innehöll amorft fast vatten vid 10 Kelvin och vätesulfid (H2S) exponerade laget H2S för väte och övervakade reaktionen med infraröd absorptionsspektroskopi. Experimentet visade att desorptionen orsakas av väteinteraktion med H2S och reaktionen är därför en kemisk. De kunde kvantifiera desorption efter reaktionen och fann att det var en mycket effektivare process än tidigare beräknad.

Detta arbete är det första infraröda mätmetoden för kemisk desorption, och ger detaljerade beskrivningar under reaktioner som är nyckel för att förstå interstellär svavelkemi. "Interstellär kemi är av stor betydelse för att förstå bildandet av stjärnor, liksom vatten, metanol och möjligen till mer komplexa molekylära arter", säger Watanabe. Ett viktigt framsteg inom områdena astronomi och kemi, kan den experimentella inställningen nu användas för att undersöka andra molekyler i framtiden.

annons



Story Source:

Material som tillhandahålls av Hokkaido University . Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd.


Tidskriftsreferens :

  1. Y. Oba, T. Tomaru, T. Lamberts, A. Kouchi, N. Watanabe. En infraröd mätning av kemisk desorption från interstellära isanaloger . Natur Astronomi, 2018; DOI: 10, 1038 / s41550-018-0380-9