Недавно в Университете Радбауда была опубликована работа химика Ким Стинбаккерс, которая внесла значительный вклад в изучение молекул, обнаруженных в межзвездном пространстве. В своей докторской диссертации она разработала методы моделирования и анализа редких молекул, которые трудно изучить на Земле из-за сильно отличающихся условий в космосе.
Космос — это не просто пустота, а среда с экстремально низкой температурой около −240 градусов Цельсия и очень низким давлением. В таких условиях столкновения молекул происходят крайне редко — примерно одно столкновение каждые десять дней, тогда как на Земле это миллиард столкновений в секунду. Из-за этого многие молекулы, устойчивые в космосе, на Земле быстро реагируют с другими веществами и разрушаются.
Для моделирования этих условий Стинбаккерс использовала оборудование лаборатории HFML-FELIX, где можно охладить газ до −270 градусов и снизить давление, создавая условия, близкие к космическим. В этом охлажденном газе с помощью мощного инфракрасного лазера исследовательница изучала поведение заряженных молекул C₂H⁺ и HC₂H⁺, которые, предположительно, присутствуют в космосе.
Чтобы получить эти молекулы, она использовала газ для сварки — ацетилен (C₂H₂), который при воздействии электронов распадается на необходимые заряженные ионы. Затем лазер создавал своего рода «отпечаток пальца» молекул — спектр, по которому можно идентифицировать их в данных с космических телескопов.
Методика, разработанная Стинбаккерс, уже помогла подтвердить существование иона CH₃⁺ в туманности Ориона — месте рождения звезд, обнаруженном с помощью телескопа Джеймса Уэбба. Ученая уверена, что подобные молекулы встречаются во многих уголках космоса.
Понимание химии межзвездного пространства важно для выяснения процессов формирования звезд и планет. Эти знания могут дать ключ к тому, как зародилась жизнь на Земле и возможно ли ее появление на других планетах.
Понимание процессов в космосе, таких как формирование молекул в межзвездной среде, помогает глубже раскрывать тайны вселенной. Не менее захватывающие события происходят и в масштабах галактик, где мощные силы черных дыр разрушают звезды в ходе их взаимодействия. Об этом вы можете узнать подробнее в этой статье.