Csillagközi por szemcsék szimulálása. Kép jóváírása: OSU. Kattints a kinagyításhoz.
Harlan Ellison, a sci-fi író egyszer azt mondta, hogy a világegyetem leggyakoribb elemei a hidrogén és a hülyeség.
Miközben az ítélet még mindig nem mutatkozik meg a hülyeség mennyiségén, a tudósok régóta tudták, hogy a hidrogén valóban messze a leggazdagabb elem az univerzumban. Amikor távcsövein keresztül néznek át, hidrogént látnak a csillagok közötti hatalmas por- és gázfelhőben? - különösen a sűrűbb régiókban, amelyek összecsukódnak, hogy új csillagokat és bolygót képezzenek.
De egy rejtély megmaradt: miért van ennek a hidrogénnek nagy része molekuláris formában? - két hidrogénatommal összekapcsolva? -, és nem egy atom formájában? Honnan származik az a molekuláris hidrogén? Az Ohio State University kutatói nemrégiben úgy döntöttek, hogy megpróbálják kitalálni.
Felfedezték, hogy egy látszólag apró részlet - a csillagközi por szemcsék felülete sima vagy egyenetlen - magyarázhatja, hogy miért van annyira molekuláris hidrogén az univerzumban. Jelentették eredményeiket a molekuláris spektroszkópiával foglalkozó 60. nemzetközi szimpóziumon, amelyet az Ohio Állami Egyetemen tartottak.
A hidrogén az ismert legegyszerűbb atomerőmű; csak egy protont és egy elektronot tartalmaz. A tudósok mindig magától értetődőnek tartották a molekuláris hidrogén létezését, amikor elméleteket alakítottak ki arról, hogy honnan származnak az univerzumban lévő összes nagyobb és kifinomultabb molekula. De senki sem tudta megmagyarázni, hogy eddig hány hidrogénatom volt képes molekulákat képezni.
A molekuláris hidrogén elõállításakor az ideális mikroszkopikus gazdafelület kevésbé hasonlít Ohio síkjára és inkább egy manhattani látképe.
Ahhoz, hogy két hidrogénatomnak elegendő energiája legyen ahhoz, hogy kötődjön az űr hidegvonalaihoz, először felületen kell találkozniuk - magyarázta Eric Herbst, az Ohio állambeli tisztelt egyetemi fizikaprofesszor.
Bár a tudósok azt gyanították, hogy az űrpor biztosítja a szükséges felületet az ilyen kémiai reakciókhoz, a folyamat laboratóriumi szimulációi soha nem működtek. Legalább nem működtek elég jól ahhoz, hogy megmagyarázzák a molekuláris hidrogén teljes mennyiségét, amelyet a tudósok az űrben látnak.
Herbst, a fizika, a kémia és a csillagászat professzora csatlakozott Herma Cuppen, posztdoktori kutató és Qiang Chang, doktori hallgatók számára, mind a fizika területén, hogy a számítógép különféle porfelületeit szimulálja. Ezután modellezték a két felület mentén zuhanó hidrogénatom mozgását, amíg egymáshoz nem vezetnek, és így molekulát képeznek.
Tekintettel a por mennyiségére, amely a tudósok szerint az űrben lebeg, az Ohio állam kutatói képesek voltak szimulálni a megfelelő mennyiségű hidrogén képződését, de csak ütköző felületeken.
A molekuláris hidrogén előállításakor az ideális mikroszkopikus gazdafelület kevésbé hasonlít Ohio síkjára, és inkább egy manhattani látképre. - mondta Herbst.
A múltbeli szimulációk problémája úgy tűnik, hogy mindig sík felületet feltételeztek.
Cuppen megérti, miért. ? Ha tesztelni akar valamit, akkor a sima felülettel kezdve csak gyorsabb és könnyebb ,? azt mondta
Tudnia kellene. A felszíni tudomány szakértője, mégis hónapokat vett igénybe, hogy összeállítsa a gördülő por modelljét, és még mindig dolgozik annak finomításán. Végül más tudósok képesek lesznek használni a modellt az űrben lévő más kémiai reakciók szimulálására.
Időközben az Ohio State-i tudósok más intézmények kollégáival működnek együtt, akik ténylegesen duzzadt felületeket állítanak elő és használnak, amelyek utánozzák az űrpor textúráját. Bár a valódi űrpor részecskék olyan kicsik, mint a homok szemcsék, ezek a nagyobb, hüvelyméretű felületek lehetővé teszik a tudósok számára, hogy megvizsgálják, hogy a különböző textúrák segítenek-e a molekuláris hidrogén képződésében a laboratóriumban.
Eredeti forrás: OSU sajtóközlemény
