Учёные разработали новый способ трактования «космического барометра» Вселенной, дабы больше узнать о мощных событиях в космическом пространстве в далёком прошлом.
Взрывы звёзд, случайные столкновения, обусловленные кометами и метеоритами, и даже близкие транзиты двух тел могут создавать области, характеризующиеся высоком давлением и температурой.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London) разработали метод, позволяющий проанализировать давление сталкивающихся крошечных образцов органического материала, которые могут извергаться из умирающих звезд, прежде чем начать долгое и опасное «путешествие» через космос. Учёные исследовали тип ароматического углеводорода, известного как диметилнафталин, который должен позволит им идентифицировать мощные события в истории Вселенной.
Образцы диметилнафталина были найдены в метеоритах. Ранее учёные имели возможность расследовать только то, как они пострадали от высокой температуры. По словам исследователей Имперского колледжа Лондона, их метод позволяет идентифицировать периоды, когда диметилнафталин испытывал высокой давление, что даст возможность провести всесторонний анализ органических материалов.
По словам доктора Wren Montgomery из Department of Earth Science and Engineering Имперского колледжа Лондона, способность идентифицировать среды высокого давления в космическом пространстве играет чрезвычайной важную роль в попытках учёных узнать, как можно больше о порядке формирования нашей Солнечной системы и Вселенной. Он отмечает, что понимание этих изменений позволит учёным отслеживать их историю, а, следовательно, и историю галактики.
В рамках исследования учёные поместили выборку диметилнафталина, диаметром ширины человеческого волоса, в своего рода тиски между двух отражательных щитов, сделанных из алмазов ювелирного качества в лаборатории Swiss Light Source. Затем они оказывали давление на диметилнафталин, воссоздавая тип окружающей среды высокого давления, подобного тому, что углеводород мог испытывать в космическом пространстве.
Используя инфракрасный свет от синхротрона, доктор Montgomery и его коллеги смогли точно определить изменения, которые происходят в молекулярной структуре диметилнафталина, испытывающего на себе высокое давление.
Оказывая различное давление, команда смогла варьировать изменения молекулярной структуры диметилнафталина, демонстрируя, как различные типы давления в космосе могут изменять молекулярную структуру органического материала.
Исследователи также воссоздали эксперименты в Paul Scherrer Institut и Синхротроне SOLEIL во Франции, дабы проверить результаты, полученные в ходе их исследования.
В будущем исследователи намерены провести более масштабные лабораторные работы, в рамках которых подвергнуть другие типы ароматических углеводородов различным типам давления, которые они могут испытывать в космосе. Диметилнафталин, возможно, не всегда присутствует в выборках горных пород, ввиду этого, исследователи настаивают на необходимости создания всестороннего каталога всех ароматических углеводородов, дабы как можно больше узнать о зонах высокого давления.
Этот каталог мог бы использоваться учёными для выявления молекулярных маркеров в выборках, которые указывают на определённый диапазон давления. В сочетании с данными минералогии и химии космической горной породы, в которой содержатся ароматические углеводороды, учёные могли бы идентифицировать типы мощных событий, происходивших во Вселенной миллионы и миллиарды лет тому назад.
Команда также полагает, что их новая методика могла бы применяться на Марсе, в частности, для сбора информации о источниках органического материала на Красной планете. Идентификация давления, зарегистрированного в ароматических углеводородах, могло бы помочь понять, связаны ли они с деятельностью древних живых организмов.
По словам соавтора исследований Mark Sephton, он и его коллеги рады тому, что используемые ими научные инструменты пополнились методикой, которая позволит учёным больше узнавать о окружающей среде высокого давления в космосе. Значительное тепло и волны давления, образовывающие дугу через космос от катастрофических событий, оставляют неизгладимую запись в этих космических барометрах. По его словам, это неописуемое чувство знать, что в твоем распоряжении есть техника, позволяющая выявить поворотные моменты в истории Вселенной.
