Ce ne sono solo sei: radon, elio, neon, krypton, xeno e le prime molecole da scoprire nello spazio: l'argon. Allora, dove un team di astronomi che utilizza l'osservatorio spaziale Herschel dell'ESA ha fatto la sua scoperta piuttosto insolita? Prova Messier 1 ... La Nebulosa "Granchio"!
In uno studio condotto dal Professor Mike Barlow (Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'UCL), un gruppo di ricerca dell'UCL stava effettuando misurazioni delle regioni di gas freddo e polvere di questo famoso residuo di supernova alla luce infrarossa quando si imbatté nella firma chimica degli ioni idrogeno argon. Osservando in lunghezze d'onda della luce più lunghe di quelle che possono essere rilevate dall'occhio umano, gli scienziati hanno dato credito alle attuali teorie su come l'argon si presenta naturalmente.
“Stavamo effettuando un'indagine sulla polvere in diversi resti di supernova usando Herschel, uno dei quali era la Nebulosa del Granchio. Scoprire qui gli ioni idruro di argon è stato inaspettato perché non ti aspetti che un atomo come l'argon, un gas nobile, formi molecole e non ti aspetteresti di trovarli nel duro ambiente di un residuo di supernova ", ha detto Barlow.
Quando si tratta di una stella, sono caldi e accendono lo spettro visibile. Gli oggetti freddi come la polvere nebulare si vedono meglio nell'infrarosso, ma c'è solo un problema: l'atmosfera terrestre interferisce con il rilevamento di quell'estremità dello spettro elettromagnetico. Anche se possiamo vedere le nebulose nella luce visibile, ciò che mostra è il prodotto di gas caldi, eccitati, non delle regioni fredde e polverose. Queste regioni invisibili sono la specialità degli strumenti SPIRE di Herschel. Mappano la polvere nell'infrarosso lontano con le loro osservazioni spettroscopiche. In questo caso, i ricercatori sono rimasti un po 'stupiti quando hanno trovato alcuni dati molto insoliti che hanno richiesto tempo per comprendere appieno.
"Guardare gli spettri infrarossi è utile in quanto ci dà le firme delle molecole, in particolare le loro firme rotazionali", ha detto Barlow. “Laddove hai, per esempio, due atomi uniti, ruotano attorno al loro centro di massa condiviso. La velocità alla quale possono ruotare esce a frequenze molto specifiche, quantizzate, che possiamo rilevare sotto forma di luce infrarossa con il nostro telescopio. "
Secondo il comunicato stampa, possono esistere elementi in varie forme conosciute come isotopi. Questi hanno diversi numeri di neutroni nei nuclei atomici. Quando si tratta di proprietà, gli isotopi possono essere in qualche modo simili tra loro, ma hanno masse diverse. Per questo motivo, la velocità di rotazione dipende da quali isotopi sono presenti in una molecola. "La luce proveniente da alcune regioni della Nebulosa del Granchio mostrava picchi estremamente intensi e inspiegabili di intensità intorno a 618 gigahertz e 1235 GHz." Confrontando i dati delle proprietà note di diverse molecole, il team scientifico è giunto alla conclusione che l'emissione del mistero era il prodotto della filatura di ioni molecolari dell'idruro di argon. Inoltre, potrebbe essere isolato. L'unico isotopo di argon che poteva girare in quel modo era argon-36! Sembrerebbe che l'energia liberata dalla stella di neutroni centrale nella Nebulosa del Granchio abbia ionizzato l'argon, che poi si è combinato con le molecole di idrogeno per formare lo ione molecolare ArH +.
Il professor Bruce Swinyard (Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'UCL e Rutherford Appleton Laboratory), un membro del team, ha aggiunto: “La nostra scoperta è stata inaspettata in un altro modo - perché normalmente quando trovi una nuova molecola nello spazio, la sua firma è debole e tu devo lavorare sodo per trovarlo. In questo caso è appena saltato fuori dai nostri spettri. "
Questa istanza di argon-36 in un residuo di supernova è naturale? Scommetti. Anche se la scoperta è stata la prima nel suo genere, non è certo l'ultima volta che verrà rilevata. Ora gli astronomi possono consolidare le loro teorie su come si forma l'argon. Le previsioni attuali consentono anche all'argon-36 e nessun argon-40 di far parte della struttura della supernova. Tuttavia, qui sulla Terra, l'argon-40 è un isotopo dominante, creato attraverso il decadimento radioattivo del potassio nelle rocce.
La ricerca sul gas nobile continuerà a essere al centro degli scienziati dell'UCL. Come sorprendente coincidenza, l'argon, insieme ad altri gas nobili, fu scoperto all'UCL da William Ramsay alla fine del XIX secolo! Mi chiedo cosa avrebbe pensato se avesse saputo quanto lontano ci avrebbero portato queste scoperte?
Fonte originale della storia: Comunicato stampa dell'University College London (UCL)
