Астрономічна картина дня від NASA. Перехід на сайт Astronomy Picture of the Day.

Останні новини

Нобелівська премія з фізики 2019 року: за темну матерію та відкриття екзопланет

09 жовтня 2019

Канадсько-американський космолог Джеймс Пібліс (James Peebles) та швейцарські астрономи Мішель Майор (Michel Mayor) і Дідьє Кело (Didier Queloz) 8 жовтня поточного року отримали Нобелівську премію з фізики за дослідження, що розширюють наше розуміння місця людства у Всесвіті.

 

Докладніше:

Не так давно в центрі Молочного Шляху стався вибух

07 жовтня 2019

Науковці знайшли докази гігантського спалаху, який поширився так далеко за межі Галактики, що прояв його впливу видно за 200 000 світлових років від неї.

 

Величезна кількість енергії вирвалася з околиць надмасивної чорної діри в центрі Молочного Шляху лише 3,5 мільйона років тому й у вигляді конусоподібних потоків, спрямованих на обидва полюси Галактики, проникла в глибокий космос.

Докладніше:

Пошук інформації на порталі

news 18 04 19mНа початку, понад 13 мільярдів років тому, Всесвіт був недиференційованим «супом» з трьох простих, одноатомних елементів. Формування зір не відбувалося ще протягом 100 мільйонів років. Але упродовж 100 000 років після Великого Вибуху з’явилася перша молекула, неймовірний «шлюб» гелію і водню, відома як іон гідриду гелію, або HeH+.

 

«Це був початок хімії», — сказав Девід Нейфельд (David Neufeld), професор Університету Джона Гопкінса і співавтор дослідження, результати якого оприлюднено 17 квітня поточного року. «Формування HeH+ стало першим кроком на шляху збільшення складності у Всесвіті, щось на кшталт важливого переходу від одноклітинного до багатоклітинного життя на Землі», ― додав науковець.

 

news 18 04 19 1v

 

Планетарна туманність NGC 7027 і молекула гідриду гелію, яка є комбінацію гелію (червоний) і водню (синій). Вона стала першим типом молекул, що коли-небудь утворювалися у ранньому Всесвіті. Обсерваторія SOFIA «СОФІЯ» вперше виявила гідрид гелію в сучасному Всесвіті. Фото з сайту https://phys.org.

 

Теоретичні моделі давно переконали астрофізиків, що HeH+ була першою, а за нею — в цілком визначеному порядку ― інші все більш складні й важкі молекули.

 

Молекулу HeH+ отримали в умовах лабораторії ще в 1925 році. Але виявити її в природному середовищі не вдавалося. «Відсутність остаточного доказу існування HeH+ в міжзоряному просторі тривалий час було проблемою в астрономії», — сказав головний автор дослідження Рольф Ґустен (Rolf Gusten) з Інституту радіоастрономії імені Макса Планка в Бонні.

 

Науковці знали, де шукати. Моделі, розроблені в 1970-х роках, вказували на те, що HeH+ має існувати в значній кількості в гарячих газах, які викидають сонячноподібні зорі наприкінці свого існування. Під час таких викидів виникають умови, подібні до тих, що існували в ранньому Всесвіті.

 

Крихка молекула

 

Проблема полягала в тому, що електромагнітні хвилі, які генерує молекула, лежать в далекому інфрачервоному діапазоні — таке випромінювання поглинає земна атмосфера, а тому його неможливо виявити із поверхні Землі.

 

NASA та Німецький аерокосмічний центр об’єднали зусилля і створили обсерваторію, оснащену 2,7-метровим телескопом та інфрачервоним спектрометром, на борту літака Boeing 747. Стратосферна обсерваторія для інфрачервоної астрономії (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA) на круїзній висоті майже 14 000 метрів позбулася 85 % атмосферного «шуму» від якого «страждають» наземні телескопи.

 

news 18 04 19 2v

 

Спектр HeH+ (його отримано з допомогою приймача GREAT, встановленого на борту SOFIA) з планетарної туманності NGC 7027. На зображенні ліворуч (його отримано з допомогою камери NICMOS, встановленої на Космічному телескопі імені Габбла) добре видно чітку перехідну зону між ділянкою іонізованого HII (біло-жовта) і прохолодною оболонкою (червоний колір). Молекула HeH+ формується (художник наніс її зображення на фото туманності) саме в цьому фронті іонізації. Інструмент GREAT охопив ділянку неба розміром 14,3 кутових секунд ― саме з неї надходить більша частина випромінювання туманності. Ширина профілю спектральної лінії HeH+ залежить від значення швидкості руху оболонки, що розширюється. Фото з сайту https://phys.org.

 

Спостережні дані, отримані протягом трьох польотів у травні 2016 року, містили докази існування молекули, яку науковці давно шукали. Її виявили у планетарній туманності NGC 7027, що лежить на відстані 3000 світлових років від Землі.

 

«Відкриття HeH+ ― драматична і красива демонстрація тенденції природи до формування молекул», — сказав Нейфельд. У цьому разі це було зроблено, незважаючи на несприятливі обставини.

 

Незважаючи на те, що температура в молодому Всесвіті швидко спала після Великого Вибуху, її значення все ще становило близько 4000 градусів Цельсія. Таке середовище є «ворожим» для встановлення молекулярних зв’язків. Ба більше, гелій ― «благородний» газ ― «має дуже низьку схильність до існування у формі молекули», ― пояснив Нейфельд.

 

Об’єднання з іонізованим воднем було не стійким і не зберігалося дуже довго. Натомість виникали міцніші й складніші молекулярні зв’язки.

 

Більш важкі елементи, такі як вуглець, кисень і азот, а також численні молекули, що об’єднують ці елементи, сформувалися пізніше під час ядерних реакцій у надрах зір.

 

За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко

Астроблоги

  • МИ і ВСЕСВІТ

    Блог про наш Всесвіт, про дослідження його об’єктів астрономічною наукою. Читати блог

afisha 1