ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Misteriozne molekule u Svemiru

Istraživači sa centra za astrofiziku Harvard - Smithsonian smatraju da su ugljikovodici prekriveni silicijem mogući izvor misteriozne difuzne međuzvjezdane trake. 

Kroz nepregledna, prazna prostranstva međuzvjezdanog prostora, bezbroj malih molekula tiho se kotrlja kroz hladni vakuum. Stvorene od vruće fuzije nekadašnjih drevnih zvijezda, te izbačene u Svemir prilikom eksplozije istih, te usamljene molekule čine značajnu količinu ugljika, vodika, silicija i drugih atoma u Svemiru. U stvari, smatra se da oko 20% ukupne količine ugljika u Svemiru postoji kao neki oblik međuzvjezdane molekule.

Mnogi astronomi pretpostavljaju da su te međuzvjezdane molekule odgovorne za promatrane fenomene na Zemlji poznate kao „difuzne međuzvjezdane trake“, spektrografski dokaz da nešto vani u Svemiru upija određene različite boje svjetlosti od zvijezda prije nego što dosegnu Zemlju. Budući da ne znamo točan kemijski sastav i atomski raspored ovih tajanstvenih molekula ostajemo bez dokaza o tome da li su, u stvari, one odgovorne za difuzne međuzvjezdane trake.

Skupina znanstvenika predvođena istraživačima sa Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku na Cambridgeu predstavili su uzbudljivu novu teoriju da su te tajanstvene molekule zapravo silicijem prekriveni ugljikovodici kao što je SiC3H, SiC4H i SiC5H, te su predstavili podatke i teorijske tvrdnje koje podupiru tu hipotezu.

Istodobno, skupina upozorava na činjenicu da povijest pokazuje brojne mogućnosti koje su predložene kao izvor difuznih međuzvjezdanih traka a koje na kraju nikada nisu dokazane kao sigurne.

Molekule u Svemiru i kako znamo da uopće postoje

Astronomima je već dugo poznato da međuzvjezdane molekule koje sadrže ugljikove atome postoje, te da po svojoj prirodi apsorbiraju svjetlost od zvijezda i drugih svijetlećih tijela koja dolazi do njih. Zbog toga su neki znanstvenici već ranije predložili teoriju da je određeni tip međuzvjezdanih molekula izvor difuznih međuzvjezdanih traka - stotina tamnih apsorpcijskih linija koje se vide u boji spektrograma snimljenih sa Zemlje.

Ne pokazujući ništa, ove tamne pruge otkrivaju sve. Boje koje nedostaju odgovaraju fotonima određene valne duljine koji su se apsorbirali dok su putovali kroz golema prostranstva prije nego su došli do nas. Štoviše, ako su se ti fotoni filtrirali padanjem na molekule u Svemiru, valne duljine otkrivaju točnu energiju koja je bila potrebna da se pokrenu elektronske strukture tih molekula koje apsorbiraju.

Oboružani tim informacijama, znanstvenici ovdje na Zemlji bi trebali biti u mogućnosti koristiti spektroskopiju da identificiraju te međuzvjezdane molekule - demonstriranjem koje molekule u laboratoriju imaju istu sposobnost apsorpcije. No, unatoč desetljećima truda, identitet molekula koje čine difuzne međuzvjezdane vrpce ostaje misterij. Nitko nije bio u stanju reproducirati identične apsorpcijske spektre u laboratorijima na Zemlji.

Stoga su Reilly, McCarthy i njihovi kolege prvo u laboratoriju stvorili ugljikove lance koji sadrže silicij, tj. SiC3H, SiC4H i SiC5H. Nakon toga su analizirali njihove spektre i proveli teorijske izračune radi predviđanja kako bi duži lanci mogli činiti neki dio difuznih međuzvjezdanih traka.

Da bi se dokazalo kako su ove velike silicijem prekrivene molekule ugljikovodika poput izvora, više posla treba obaviti u laboratoriju da bi se definirale točne vrste prijelaza kojima su te molekule podvrgnute, a to bi trebalo biti izravno vezano za astronomska promatranja. Studija pruža zanimljivu mogućnost pronalaženja nedostižnog izvora nekih od tajanstvenih apsorpcijskih traka, te otkriva više o bogatoj molekularnoj raznolikosti prostora.

"Međuzvjezdani medij je fascinantna okolina", kaže McCarthy. "Mnoge stvari kojih ondje ima u izobilju su nama na Zemlji zapravo vrlo nepoznate."

Izvor: American Institute of Physics 

Podijeli.