Изучение самой важной молекулы в космосе
«Большая часть Вселенной состоит из водорода в той или иной форме, — говорит Людвик Адамочи, профессор химии и биохимии Аризонского университета. — Но ион H3+ — наиболее распространенный молекулярный ион в межзвездном пространстве. Также это одна из наиболее важных молекул в космосе».
Считается, что H3+ был крайне важным для формирования звезд в ранние дни вселенной, а также стал прекурсором многих видов химических реакций, в том числе тех, которые привели к возникновению воды или углерода, имеющих важное значение для жизни.
Как полагают, H3+ сыграл жизненно важную роль в охлаждении первых звезд во Вселенной и все еще играет важную роль в формировании современных звезд. Скромная молекула, более известная как трехатомный ион водорода, может хранить секреты формирования первых звезд после Большого Взрыва, для проведения исследований ученым потребовались автоперевозки из Бельгии.
Под действием радиации, пронизывающей межзвездное пространство, H3+ может приобретать энергию, которая приведет к вибрации и потере его симметрии. В таком случае электроны распределены только по двум атомам водорода. Асимметрия приведет к тому, что молекула будет излучать свет и охлаждать образующиеся звезды.
Ранние звезды должны были разгораться все жарче и жарче, пока не взорвались бы еще до завершения процесса образования, по словам Мишеля Паванелло, если бы не было способа снять часть этой накопившейся энергии.
«Не было бы никакого звездообразования, если бы не было молекул, которые медленно охлаждали бы звезду, испуская свет, — говорит Паванелло. Не многие молекулы могут сделать это отчасти потому, что в первые дни мироздания было не так много молекул. — Астрономы полагают, что единственной молекулой, которая могла охладить формирующуюся звезду, в то время была именно H3+».
Другая молекула, молекулярный водород, тоже должна была присутствовать, но ей для охлаждения звезды понадобилось бы на порядок больше времени. Водород не особо любит излучать свет, в то время как H3+ может изгибаться и вибрировать, и при этом излучать свет».
H3+ представляет собой электрически заряженную молекулу, то есть ион. Он состоит из трех атомов водорода, из которых только два делят электроны между собой. Не имея отрицательно заряженного электрона, молекула приобретает плюс-один положительный заряд. H3+ треугольной формы, и когда возбуждается, начинает вибрировать различными способами.
«Нужно большое количество вычислений, чтобы предсказать эти вибрации на квантово-механическом уровне, — говорит Адамович. — Задача теории — в основном имитировать эти вибрации на компьютере, а затем описать, как молекула танцует, или вибрирует».
Понимание различных вибраций H3+ может помочь астрономам определить ее роль в образовании звезд во времена юной вселенной.
«В 90-х годах H3+ наблюдался вокруг звезд, — говорит Адамович. — Звезды излучают радиацию, которая не только способствует производству H3+, но и возбуждает молекулы до более высоких энергетических состояний. Молекула также может возбуждаться из-за остаточной энергии после химической реакции, в которую была вовлечена, или из-за столкновения с другими молекулами. В процессе спада возбуждения молекула излучает фотоны, которые были зафиксированы нашими радиотелескопами».
Это может происходить только с H3+, поскольку молекулярный водород слишком симметричен. Можно сделать вывод, что у H3+ была крайне важная функция охлаждения звезд в процессе образования после Большого Взрыва.
«Единственный способ, который поможет нам прогнозировать формирование звезд, — это точное знание охлаждающих способностей H3+. И мы не можем узнать об этих охлаждающих способностях все, пока не узнаем спектр вибраций молекулы. Нам нужно знать, каковы ее энергетические уровни».
В представленной работе ученые определили уровни энергии достаточно точно для того, чтобы можно было произвести точные прогнозы охлаждающих способностей H3+.
Группа не ставила перед собой задачу раскрыть секреты H3+, говорит Паванелло.
«Все произошло почти случайно. У нас в отделе масс-спектрометрии Аризонского университета был хороший друг, квантовый химик из Венгрии. Однажды он зашел и разговорился с Людвиком о возможности провести некоторые расчеты по H3+. В то время я только начал. Код, который я писал, был почти закончен, и мы решили, что H3+ будет хорошей системой для проверки этого кода».
Исследователи задали код на суперкомпьютере в Центре высокопроизводительных вычислений Университета Аризоны. Он описывал то, как H3+ вибрирует в зависимости от принципов квантовой механики. В зависимости от уровня приближений, выполненных с помощью кода, ученые смогли разработать программное обеспечение для хорошего описания движения малых молекул и приблизительного — для крупных молекул.
Результаты команды были подтверждены группами ученых из Венгрии, Франции, Лондона и России, а также учеными из Института Макса Планка в Гейдельберге, Германия, которые создали H3+ в лаборатории и убедились в том, что спектральные линии элемента соответствуют предсказанным.
Вклад команды позволил исследователям впервые обозначить спектральные лини H3+ в определенных видах вибрационных движений, когда ион испускает фотон в почти видимом диапазоне.
«Если вы наведете телескоп на небо, вы увидите спектральные линии, которые специфичны для определенной молекулы или атома, — говорит Паванелло. Различные молекулы испускают фотоны при различных длинах волн, что приводит к разным спектральным линиям, на основе которых астрономы определяют химический состав звезд. Но чем точнее становятся телескопы, тем больше спектральных линий мы видим».
Ученые находятся в токе, когда видят множество спектральных линий, которые могут идентифицировать, но не знают, что они означают. Зная уровень вибрации, а значит, и спектральные линии H3+, астрономы смогут отфильтровать спектральные линии в ходе наблюдения и продолжить идентификацию элементного состава объектов в космосе.
Также работа позволит ученым предсказать охлаждающие способности H3+ и создать возможный сценарий образования первых звезд после Большого Взрыва. Теперь в руках астрофизиков важный кусок головоломки, которая позволит составить модель формирования первых звезд.
http://hi-news.ru/research-development/kak-proxodit-izuchenie-samoj-vazhnoj-molekuly-v-kosmose.html
Последние аномальные новости

Влияние падающих спутников на климат Земли

Гигантский череп обнаружен в Антарктиде

Горячие точки НЛО в США показали на карте

Горячие точки НЛО, выявленные при анализе наблюдений НЛО

Еще одно наблюдение НЛО над Нью-Йорком

Защита астронавтов от вредной пыли на Марсе

Зонд, столкнувшийся с астероидом, изменил его форму

ИИ, нечеловеческий интеллект и колониализм

Металлический шрам обнаружен на белом карлике

Миссия LIFE может обнаружить следы жизни на экзопланетах

Могли ли тихоходки колонизировать Луну

Музыкант-уфолог написал роман о НЛО

На наблюдения НЛО влияет окружающая среда

Пилот заметил в полете НЛО

Планеты могут формироваться легче, чем считалось

Почти 100 000 наблюдений НЛО за два десятилетия

Связь окружающей среды с резким увеличением числа НЛО

Сигнал GRB 230307A был вызван слиянием нейтронных звезд

Теории заговора против вакцинации приобретают вес

Ярчайшие галактики в космической паутине

Искушающие вкусы. Сырный рай с Бри и Камамбером

Аксионные звезды расскажут, что такое темная материя

Запад США лучше всего подходит для наблюдений НЛО

ИИ-клоны людей станут поворотным моментом эволюции

Инопланетяне существуют, но мы никогда не встретимся

Капсулу с противовирусными препаратами вернули из космоса

Космическая пыль помогла зарождению жизни на Земле

Миллиардеры начали готовиться к Судному дню

Может ли ИИ помочь ученым найти инопланетян

НЛО в небе Нью-Хартфорда

НЛО заметили над Диснейлендом

НЛО играют с нашим разумом

Новые открытия в гравитационных волнах

Пилот сообщает о поразительных маневрах НЛО

Разгадка 120-летней морской тайны судна Немезида

Скептики и сторонники изменения климата

Спекуляции вокруг НЛО в Шотландии

Средиземноморский уфологический центр сообщил о НЛО

Страна монстров, где, по слухам, бродят бигфуты

Темная материя составляет более 80% всей материи

У Урана и Нептуна обнаружили новые луны

Более четкое представление о нашей галактике

Британскую Бабу Вангу считали ведьмой

В Пенсильвании были замечены НЛО

Врачи удалили 150 живых насекомых из носа пациента

Житель Австралии снял НЛО на систему видеонаблюдения

Жуткий лес недалеко от Бостона

ИИ оставит программистов без работы

Наблюдения НЛО в Джорджии

Наблюдения НЛО в ирландском небе

Наблюдения НЛО над Сицилией

Найден загадочный подземный лабиринт

НЛО замечены в небе Шотландии

НЛО сигарообразной формы сняли в зоне СВО

Обнаружили чрезвычайно красную черную дыру

Первые подробные изображения астероида

Польский монетный двор выпустил парящую монету

Предоставлено объяснение воздушным шарам над США

Странное явление на небе заметили кузбассовцы

Тайна 'Страны монстров' в Массачусетсе

Теория термоядерного синтеза на Солнце

Скрипты хайпов, для чего используются и какие бывают

Всемирный день НЛО отмечает две отдельные даты

Гигантская фигура вышла из пожара

Голливудский альянс по раскрытию информации

Изучение людьми своего генома должно быть осознанным

Инопланетяне похитили полицейского

Как бы мог выглядеть Марс Илона Маска

Лес, где регулярно замечают НЛО и бигфута

Новый способ генного редактирования растений

О встречах с НЛО сообщили более 50 лет спустя

Охотничья камера засняла жуткую фигуру

Повешенный бродяга вернулся в виде призрака

Психология великих художников. Мифы об одиночистве

Работа с ИИ требует правовых изменений

Раскрывая тайны похищения в Паскагуле

Растущая черная дыра массой в 17 миллиардов солнц

Рука призрака коснулась ребенка в кроватке

США делают новаторский поворот в дискусе об НЛО

Таинственные звери Японии. Смертоносные монстры

Чип с пластиной из алмаза для высокотехнологичного оружия

Эволюция древней Земли

Компания Чистый Лист, отзывы о chistiylist.com

Мебель-трансформер. Новые модели в 2024 году

High Yield Investment Program. Надежность и создание

Антивирус Avast продавал данных пользователей

Вода в протопланетных дисках туманности Ориона

ГМ-бананы одобрили к употреблению

Жители Нефтеюганска увидели световые столбы

Загадочные океаны гикеанских миров

Инопланетяне существуют, но мы их не встретим

Как миссионер бросил вызов папуасским колдунам

Мужчина съел 1176 таблеток ибупрофена за месяц

Научились воровать отпечатки пальцев по звукам свайпов

Национальный архив запускает базу данных НЛО

Опасность слишком большого внимания к тестам IQ

Природный феномен красный лёд у станции Восток

Психокинез юной Иоасии Гаевской

Пугающее фото над башнями-близнецами до событий 9-11

Рейтинг убежищ Великобритании от зомби-апокалипсиса

Роботы копируют голоса епископов для обмана монахинь

Сын Перси Фосетта видел маленьких человечков

Учительница заметила НЛО в форме яйца

Человека-тень заглянул в школу

Электронная музыка изменила состояние сознания

Partners Special Capital Limited - отзывы трейдеров 2024

Full stack разработчик. Ключевые навыки и рекомендации

Большой брат следит за нами из космоса

Влияние темной материи на эволюцию галактик

Военные США, озадачены неопознанным воздушным шаром

Женщина сняла возле дома большую кошку

ИИ Google Gemini AI вышел из под контроля

Как мы могли бы шпионить за внеземными сетями связи

Капсула, которая доставит космических туристов

Ключ к разгадке природы темной энергии

Нейтронная звезда на месте сверхновой SN 1987A

Первые роботы для массового рынка

Поиски пригодных для жизни Татуинов

Пополнение подземных вод в водоносном горизонте Марса

Сила и удовольствие от теорий заговора

Три года спустя поиски жизни на Марсе продолжаются

Ужасающие встречи с инопланетянами

Физика Солнца и поиск жизни за пределами Земли

Хакеры могут использовать ИИ для копирования голоса

Хиросима и первые конденсаты Солнечной системы

Черная пирамида обнаружена в отдаленном районе Аляски

Экзотический эффект квантовой интерференции в изоляторе

Виды надежных дверных замков

Долгое путешествие на Марс опасно

Зачем нам нужны високосные годы

Знаменитые наблюдения НЛО в долине Гудзона

ИИ незаметно заменяет сотрудников Google

Илон Маск отправит миллиона человек на Марс

Информация об осведомителе НЛО засекречена

Мужчины и женщины действительно устроены по-разному

Наблюдения НЛО в Северной Дакоте

НАСА ищет астронавтов, которые будут жить в модели Марса

Низколетящий НЛО оставил следы на теле

Отдел НАСА по предупреждению об астероидах

План по воскрешению вымершего дронта

Прототип телескопа Эйнштейн прошел первые тесты

Разрушение атмосферы обитаемой экзопланеты

Ранние галактики походили на нашу

Самая маленькая из когда-либо наблюдавшихся звезд

Самый высокий мужчина встретил самую низкую женщину

Совершенно секретный отчет об НЛО 1948 года

Темные тайны и заговоры базы Дульсе

Черная дыра создает звездные бусы на нитке

Астрономы наблюдают колебания волны Рэдклиффа

Бандит утверждает, что знает, кто убил Джона Кеннеди

Вашингтон продолжает оставаться горячей точкой НЛО

Вот где в Миннесоте сообщалось о наблюдениях НЛО

Конгрессмен полностью верит в инопланетян

Криптозоологам следует нарядиться бигфутом

Луна может представлять угрозу для будущего человечества

Люди меняют свои взгляды на теории заговора

Магнитные эффекты в зарождении жизни

Многовековые инопланетные реликвии выставлены на показ

Модель Эбби Клэнси смеется над своей встречей с НЛО

Несколько методов управления всего одним атомом

НЛО замечены в Южной Дакоте и Миннесоте

Пилот видел НЛО во время полета в Пенсильванию

Пояс Койпера простирается гораздо дальше

Рассказ о скрытой жизни Анны Форт

ЦРУ подтвердило, для чего используется Зона 51

Черная дыра, съедающая по звезде в день

Экзопланета с ультракоротким годом

Эксперт объяснил появление НЛО в небе Ко-Дауна

Мебель в стиле лофт для гостиной загородного дома

Безумная история об НЛО из 1960-х годов

В одном округе Нью-Джерси видели гораздо больше НЛО

Встреча с НЛО сбила с толку пассажиров самолета

Горячая точка НЛО в Нью-Джерси

Для чего на самом деле используется Зона 51

ИИ устроит человечеству апокалипсис

Крупный британский аэропорт стал горячей точкой НЛО

На Земле существуют передовые технологии инопланетян

Наблюдения НЛО в штате Теннесси

НЛО имеют нечеловеческое происхождение

Новый прицел позволяет видеть пули в полете

Опасность НЛО - это не то, что вы думаете

Пациент Neuralink способен управлять мышью силой мысли

Пилот увидел огромный НЛО во время полета над Мексикой

Поиски собаки-демона в Манчестере

Самый яркий и быстрорастущий квазар

Солнечная система изобилует межзвездными объектами

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика