Hanya ada enam daripadanya: radon, helium, neon, krypton, xenon dan molekul pertama yang ditemui di angkasa - argon. Oleh itu, di manakah pasukan ahli astronomi yang menggunakan Herschel Space Observatory ESA membuat penemuan mereka yang agak luar biasa? Cuba Messier 1 ... Nebula "Ketam"!
Dalam satu kajian yang diketuai oleh Profesor Mike Barlow (Jabatan Fizik & Astronomi UCL), sebuah pasukan penyelidik UCL melakukan pengukuran kawasan gas sejuk dan debu dari sisa supernova terkenal ini dalam cahaya inframerah ketika mereka tersandung pada tanda kimia ion hidrogen argon. Dengan memerhatikan panjang gelombang cahaya yang lebih panjang daripada yang dapat dikesan oleh mata manusia, para saintis memberi kepercayaan kepada teori semasa bagaimana argon berlaku secara semula jadi.
"Kami melakukan tinjauan terhadap debu di beberapa sisa supernova yang terang menggunakan Herschel, salah satunya adalah Nebula Kepiting. Menjumpai ion argon hidrida di sini tidak dijangka kerana anda tidak mengharapkan atom seperti argon, gas mulia, membentuk molekul, dan anda tidak akan menjangkakannya di persekitaran yang keras dari sisa supernova, "kata Barlow.
Ketika datang ke bintang, mereka panas dan menyalakan spektrum yang dapat dilihat. Objek sejuk seperti debu nebular lebih baik dilihat pada inframerah, tetapi hanya ada satu masalah - atmosfera bumi mengganggu pengesanan hujung spektrum elektromagnetik. Walaupun kita dapat melihat nebula dalam cahaya yang dapat dilihat, apa yang ditunjukkan adalah produk dari gas yang panas dan teruja, bukan kawasan yang sejuk dan berdebu. Kawasan yang tidak kelihatan ini adalah keistimewaan instrumen HIrchel's SPIRE. Mereka memetakan debu di inframerah jauh dengan pemerhatian spektroskopi mereka. Dalam hal ini, para penyelidik agak terkejut ketika mereka menemui beberapa data yang sangat luar biasa yang memerlukan masa untuk memahami sepenuhnya.
"Melihat spektrum inframerah berguna kerana memberi kita tanda tangan molekul, khususnya tanda putarannya," kata Barlow. "Di mana anda mempunyai, misalnya, dua atom bergabung, mereka berputar di sekitar pusat jisim bersama mereka. Kelajuan di mana mereka dapat berputar keluar pada frekuensi yang sangat spesifik, dikuantifikasi, yang dapat kita ketahui dalam bentuk cahaya inframerah dengan teleskop kita.
Menurut siaran berita, unsur-unsur dapat wujud dalam berbagai bentuk yang dikenal sebagai isotop. Ini mempunyai bilangan neutron yang berbeza dalam inti atom. Ketika berkaitan dengan sifat, isotop dapat serupa antara satu sama lain, tetapi mempunyai jisim yang berbeza. Oleh kerana itu, kelajuan putaran bergantung pada isotop mana yang terdapat dalam molekul. "Cahaya yang datang dari wilayah tertentu Nebula Kepiting menunjukkan intensitas puncak yang sangat kuat dan tidak dapat dijelaskan sekitar 618 gigahertz dan 1235 GHz." Dengan membandingkan data sifat yang diketahui dari molekul yang berbeza, pasukan sains membuat kesimpulan bahawa pelepasan misteri adalah produk berputar ion molekul argon hidrida. Terlebih lagi, ia boleh diasingkan. Satu-satunya isotop argon yang dapat berputar seperti itu adalah argon-36! Nampaknya tenaga yang dilepaskan dari bintang neutron pusat di Nebula Kepiting mengionkan argon, yang kemudian digabungkan dengan molekul hidrogen untuk membentuk ion molekul ArH +.
Profesor Bruce Swinyard (UCL Department of Physics & Astronomy and Rutherford Appleton Laboratory), anggota pasukan, menambahkan: "Penemuan kami tidak dijangka dengan cara lain - kerana biasanya apabila anda menjumpai molekul baru di angkasa, tandatangannya lemah dan anda harus berusaha bersungguh-sungguh untuk mencarinya. Dalam kes ini, ia keluar dari spektrum kami. "
Adakah contoh argon-36 ini dalam sisa supernova adalah semula jadi? Anda bertaruh. Walaupun penemuan itu adalah yang pertama seumpamanya, sudah pasti bukan kali terakhir ia dapat dikesan. Kini ahli astronomi dapat memantapkan teori mereka tentang bagaimana argon terbentuk. Ramalan semasa memungkinkan argon-36 dan tidak ada argon-40 juga menjadi sebahagian daripada struktur supernova. Walau bagaimanapun, di Bumi, argon-40 adalah isotop dominan, yang dihasilkan melalui peluruhan kalium radioaktif dalam batuan.
Penyelidikan gas mulia akan terus menjadi tumpuan para saintis di UCL. Sebagai kebetulan yang luar biasa, argon, bersama dengan gas mulia lain, ditemui di UCL oleh William Ramsay pada akhir abad ke-19! Saya tertanya-tanya apa yang dia fikirkan sekiranya dia tahu sejauh mana penemuan itu akan membawa kita?
Sumber Kisah Asal: Siaran Akhbar University College London (UCL)
