Астрономы обнаружили редкое химическое соединение в останках взорвавшейся звезды, известной как Туманность Краба (Crab nebula). Содержащийся в ней газ, который, как думали учёные, был «одиночкой», нашёл себе «друга». В результате такого «соединения» образовались новые химические молекулы. Открытие, сделанное космической обсерваторией «Гершель», запущенной в 2009 году Европейским космическим агентством при непосредственном участии NASA, поможет учёным лучше понять эволюцию сверхновых звёзд.
Неожиданная находка представляет собой соединение инертного газа аргона (Ar), название которого походит от древнегреческого слова ἀργός, что в переводе означает «ленивый», «медленный». По мнению учёных, это название максимально точно передавало свойства элемента, в частности его химическую неактивность. Инертные газы, среди которых гелий и аргон, крайне редко принимают участие в химических реакциях. Они, так сказать, предпочитают действовать в одиночку.
Новое исследование, возглавляемое Michael Barlow из University College London, в основу которого был положен анализ спектральных данных космического телескопа «Гершель», обнаружило первые доказательства существования в космическом пространстве химического соединения, в состав которого входят молекулы благородного газа. В частности, учёным удалось обнаружить молекулы гидрида аргона. Результаты проведенных исследований были опубликованы в журнале Science.
Ранее учёные, анализируя спектр Крабовидной туманности, расположенной в зодиакальном созвездии Тельца, придерживались мнения, что в её состав входит исключительно один изотоп – Аргон-36, который почти не представлен на Земле.
Обнаружение молекул аргона и соединения гидрида аргона внутри останков этой газообразной туманности помогло астрономам подтвердить общепринятую теорию, согласно которой во время вспышек сверхновый образуются атомы инертных газов.
По словам Michael Barlow, он и его коллеги проводили анализ космической пыли, содержащийся в нескольких сверхновых, среди которых была и Туманность Краба. Он также отметил, что для учёных было крайне неожиданно обнаружить ионы гидрида аргона, образующиеся в результате химической реакции между молекулами водорода и аргона. Исследователи подтверждают, что для них было сюрпризом увидеть, что атомы инертного газа будут вступать в химические реакции с прочими элементами, тем более в тех условиях, которые свойственны таким туманностям.
Michael Barlow использовал инструментарий «Гершеля» для составления карты туманности и прочих «отпечатков» сверхновых, параллельно анализируя их трёхмерную структуру и химический состав. При анализе спектрограммы Крабовидной туманности исследователи выявили отчетливые яркие линии, которые ранее им не удавалось обнаружить
Такая находка чрезвычайно заинтересовала исследователи, и они идентифицировали химическую природу таких линий, используя базу данных спектральных характеристик всех известных на Земле химических элементов, их изотопов и соединений. Учёные установили, что возникли линии в результате химической реакции между аргоном и водородом.
По словам координатора проекта «Гершель» Göran Pilbratt из Европейского космического агентства, обнаружение гидрида аргона в Крабовидной туманности, даёт все основания утверждать, что аргон образуется в сверхновых в результате так называемого α-процесса – череды термоядерных реакций, в которых принимают участие ядра лёгких химических элементов и α-частицы.
