Solo hay seis de ellos: radón, helio, neón, criptón, xenón y las primeras moléculas que se descubrieron en el espacio: argón. Entonces, ¿dónde hizo un descubrimiento inusual un equipo de astrónomos que usaban el Observatorio Espacial Herschel de la ESA? Prueba Messier 1 ... ¡La Nebulosa "Cangrejo"!
En un estudio dirigido por el profesor Mike Barlow (Departamento de Física y Astronomía de la UCL), un equipo de investigación de la UCL estaba tomando mediciones de las regiones de gas frío y polvo de este famoso remanente de supernova en luz infrarroja cuando se toparon con la firma química de los iones de hidrógeno de argón. Al observar en longitudes de onda de luz más largas que las que puede detectar el ojo humano, los científicos dieron crédito a las teorías actuales de cómo el argón ocurre naturalmente.
“Estábamos haciendo un estudio del polvo en varios remanentes de supernovas brillantes usando Herschel, uno de los cuales era la Nebulosa del Cangrejo. Descubrir iones de hidruro de argón aquí fue inesperado porque no esperas que un átomo como el argón, un gas noble, forme moléculas, y no esperarías encontrarlos en el ambiente hostil de un remanente de supernova ", dijo Barlow.
Cuando se trata de una estrella, están calientes y encienden el espectro visible. Los objetos fríos como el polvo nebular se ven mejor en el infrarrojo, pero solo hay un problema: la atmósfera de la Tierra interfiere con la detección de ese extremo del espectro electromagnético. Aunque podemos ver nebulosas en luz visible, lo que muestra es el producto de gases calientes y excitados, no las regiones frías y polvorientas. Estas regiones invisibles son la especialidad de los instrumentos SPIRE de Herschel. Mapean el polvo en infrarrojo lejano con sus observaciones espectroscópicas. En este caso, los investigadores quedaron algo asombrados cuando encontraron algunos datos muy inusuales que requirieron tiempo para comprenderlos completamente.
"Observar los espectros infrarrojos es útil ya que nos da las firmas de las moléculas, en particular sus firmas rotacionales", dijo Barlow. “Donde tienes, por ejemplo, dos átomos unidos, rotan alrededor de su centro de masa compartido. La velocidad a la que pueden girar sale a frecuencias muy específicas y cuantificadas, que podemos detectar en forma de luz infrarroja con nuestro telescopio ".
Según el comunicado de prensa, los elementos pueden existir en diversas formas conocidas como isótopos. Estos tienen diferentes números de neutrones en los núcleos atómicos. Cuando se trata de propiedades, los isótopos pueden ser algo parecidos entre sí, pero tienen masas diferentes. Debido a esto, la velocidad de rotación depende de qué isótopos estén presentes en una molécula. "La luz proveniente de ciertas regiones de la Nebulosa del Cangrejo mostró picos extremadamente intensos e inexplicables en intensidad alrededor de 618 gigahercios y 1235 GHz". Al comparar datos de propiedades conocidas de diferentes moléculas, el equipo científico llegó a la conclusión de que la emisión misteriosa era el producto de hilaciones de iones moleculares de hidruro de argón. Además, podría aislarse. ¡El único isótopo de argón que podía girar así era el argón-36! Parece que la energía liberada de la estrella de neutrones central en la Nebulosa del Cangrejo ionizó el argón, que luego se combinó con moléculas de hidrógeno para formar el ion molecular ArH +.
El profesor Bruce Swinyard (Departamento de Física y Astronomía de UCL y Laboratorio Rutherford Appleton), miembro del equipo, agregó: "Nuestro descubrimiento fue inesperado de otra manera, porque normalmente cuando se encuentra una nueva molécula en el espacio, su firma es débil y usted Hay que trabajar duro para encontrarlo. En este caso, saltó de nuestros espectros ".
¿Es esta instancia de argón-36 en un remanente de supernova natural? Usted apuesta. Aunque el descubrimiento fue el primero de su tipo, sin duda no es la última vez que se detectará. Ahora los astrónomos pueden solidificar sus teorías sobre cómo se forma el argón. Las predicciones actuales permiten que el argón-36 y ningún argón-40 también formen parte de la estructura de supernova. Sin embargo, aquí en la Tierra, el argón-40 es un isótopo dominante, uno que se crea a través de la desintegración radiactiva del potasio en las rocas.
La investigación de gases nobles continuará siendo el foco de los científicos de UCL. ¡Como una sorprendente coincidencia, el argón, junto con otros gases nobles, fue descubierto en UCL por William Ramsay a fines del siglo XIX! Me pregunto qué habría pensado si hubiera sabido hasta dónde nos llevarían esos descubrimientos.
Historia original Fuente: Comunicado de prensa de University College London (UCL)
