Астрофизики выяснили, где находится межзвездное железо, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Astrophysical Journal.
Астрофизики знают, что железо (химический символ: Fe) является одним из самых распространенных элементов во вселенной, после легких элементов, таких как водород, углерод и кислород. Железо чаще всего находится в газообразной форме в звездах, таких как Солнце, и в более конденсированной форме на планетах, таких как Земля.
Железо в межзвездной среде также должно быть обычным явлением, но астрофизики обнаруживают только низкие уровни железа газообразного типа. Это подразумевает, что оно существует в какой-то твердой форме или молекулярном состоянии, однако идентификация его укрытия остается неуловимой в течение десятилетий.
Команда космохимиков в Университете штата Аризона при поддержке Обсерватории Кека теперь утверждает, что загадка проще, чем кажется. Межзвездное железо спряталось на видном месте. Оно объединилось с молекулами углерода и образовало молекулярные цепи, называемые псевдокарбинами железа. Спектры этих цепочек идентичны гораздо более распространенным цепочкам углеродных молекул, пребывание которых в межзвездном пространстве давно известно.
«Мы предлагаем новый класс молекул, которые, вероятно, будут широко распространены в межзвездной среде», - сказала Пиларасетти Таракешвар - профессор-исследователь Школы молекулярных наук Университета Аризоны.
Команда исследовала, как кластеры, содержащие несколько атомов металлического железа, могут соединяться с цепочками молекул углерода, образуя молекулы, объединяющие оба элемента.
Последние данные, полученные из звездной пыли и метеоритов, указывают на широко распространенное появление скоплений атомов железа в космосе. В чрезвычайно низких температурах межзвездного пространства эти кластеры железа действуют как частицы глубокой заморозки, позволяя цепям углерода различной длины прилипать к ним, таким образом производя молекулы, отличающиеся от тех, которые могут возникать в газовой фазе железа.
Таракешвар сказал: «Мы рассчитали, как будут выглядеть спектры этих молекул, и обнаружили, что они имеют спектроскопические сигнатуры, почти идентичные молекулам с углеродной цепью без железа». Он добавил, что из-за этого «предыдущие астрофизические наблюдения могли пропустить эти молекулы углерод-железо».
Это означает, что, по словам исследователей, недостающее железо в межзвездной среде фактически находится на виду, но маскируется под обычные молекулы углеродной цепи.
Новая работа может также решить еще одну давнюю загадку. Исследователи объясняют, что углеродные цепи с более чем девятью атомами нестабильны. Тем не менее, наблюдения обнаружили более сложные молекулы углерода в межзвездном пространстве. Как природа строит эти сложные углеродные молекулы из более простых углеродных молекул, было загадкой на протяжении многих лет.
Бузек объяснил: «Более длинные углеродные цепи стабилизируются добавлением кластеров железа». Это открывает новый путь для создания более сложных молекул в космосе, таких как полиароматические углеводороды, примером которых является нафталин, являющийся основным ингредиентом в нафталиновых шариках.
Тиммс сказал: «Наша работа позволяет по-новому взглянуть на
преодоление зияющего разрыва между молекулами, содержащими девять
или менее атомов углерода, и сложными молекулами, такими как
бакминстерфуллерен C60».
[Фото: eurekalert.org]
