211service.com
Pevný vodíkový led může vysvětlit mezihvězdnou záři, říkají chemici
Astronomové již dlouho vědí, že velká část vesmíru je vyplněna difúzním vodíkem. Ve skutečnosti mohou vidět ionizovaný vodíkový plyn prostřednictvím elektromagnetických vln, které vydává.
Ale v 60. letech minulého století někteří astronomové navrhli, že mezihvězdné médium by také mohlo být vyplněno pevným vodíkovým ledem. Různí jiní později poukázali na to, že je to nepravděpodobné, protože led by měl sublimovat, dokonce i v extrémním chladu mezihvězdného prostoru.
Nedávno se astronomové znovu podívali na tento nápad a kyvadlo vědeckého názoru se začalo kývat zpět ve prospěch vodíkového ledu. Je to proto, že chemici zjistili, že vodíkový led je stabilnější, pokud obsahuje nečistoty. Extra ionty v mřížce pomáhají stabilizovat H2 led.
Pokud se tedy vodíkový led tvoří ve vesmíru za přítomnosti jiných nečistot, mezihvězdný prostor by ho mohl být plný.
To vyvolává zajímavou otázku. Vodíkový led je na optických frekvencích víceméně průhledný. Jak to tedy můžeme ve vesmíru detekovat?
Dnes Ching Yeh Lin z Australské národní univerzity v Canbeře a několik kamarádů přináší zajímavý návrh. Říká se, že když fotony bombardují vodíkový led, měly by jej ionizovat a vytvořit tak ionizované shluky vodíku a zejména H6+. Tento iontový shluk se netvoří v plynném vodíku, takže jeho přítomnost je dobrým ukazatelem pro vodíkový led.
Problém je v tom, že nikdo neví, jak H6+ vypadá – tato práce ještě nebyla provedena v laboratoři. Takže Ching Yeh Lin a spol vypočítali z prvních principů její vibrační přechody. Jejich závěr je, že H6+ (a jeho deuterovaný příbuzný (HD)3+) by měly produkovat různé emise v infračervené části spektra.
Poté pokračují v porovnání svých předpovědí s emisemi, které mohou astronomové vidět přicházející z mezihvězdného prostoru.
Ukázalo se, že mezihvězdný prostor slabě září a vytváří složitou směs frekvencí. Tyto emise se nazývají difúzní mezihvězdná pásma nebo DIB a jejich původ astronomům dlouho vrtal hlavou.
Nyní Ching Yeh Lin a spol. říkají, že předpokládané emise H6+ se těsně shodují s emisemi, které mohou astronomové vidět. Došli jsme k závěru, že by se měla vážně zvážit možnost, že pevný H2 je v mezihvězdném prostředí hojný, říkají.
To je vzrušující pokrok. Vodík musí být důležitou součástí mezihvězdného prostředí, ale astronomové vědí, že plynný vodík nemůže produkovat pozorované emise. To vedlo astronomy k představě, že by mohly být přítomny všechny druhy dalších složitějších molekul, dokonce i velké organické molekuly, jako jsou aminokyseliny a polyaromatické uhlovodíky, stavební kameny života.
Existují dobré důkazy o tom, že tyto molekuly jsou přítomny v některých hustých mracích, ale zdá se, že je na místě tvrdit, že jsou rozšířeny v mezihvězdném prostoru.
Takže možnost, že by místo toho mohl být zodpovědný pevný vodíkový led, je přesvědčivá.
Potřebujeme samozřejmě více dat. Někdo potřebuje vyrobit H6+ z pevného vodíku a přesně změřit emise, které by produkoval v podmínkách hlubokého vesmíru.
Není to snadný experiment, jistě, ale takový, který je s dnešními technologiemi jistě možný.
Ref: arxiv.org/abs/1105.1861 : Mezihvězdný pevný vodík