Vetnisperoxíð fundið í geimnum
Sævar Helgi Bragason
06. júl. 2011
Fréttir
Vetnisperoxíð — sameind sem er nátengd vatni og súrefni — hefur fundist í geimnum og hjálpar stjörnufræðingum að skilja hvernig vatn verður til í alheiminum.
Í fyrsta sinn hafa vetnisperoxíðssameindir fundist í geimnum. Með uppgötvuninni fást vísbendingar um efnafræðileg tengsl milli tveggja sameinda sem eru lífi nauðsynlegar: Vatns og súrefnis. Á jörðinni leikur vetnisperoxíð lykilhlutverk í efnafræði vatns og ósons í lofthjúpi jarðar en margir kannast við sameindina í sótthreinsiefnum eða bleikiefnum. Nú hafa stjörnufræðingar fundið sameindina í geimnum með hjálp APEX sjónaukans sem ESO starfrækir í Chile.
Alþjóðlegur hópur stjarnvísindamanna gerði uppgötvunina með Atacama Pathfinder Experiment sjónaukanum (APEX) sem staðsettur er á hinni 5.000 metra háu Chajnantor sléttu í Andesfjöllunum í Chile. Hópurinn rannsakaði svæði í vetrarbrautinni okkar sem er nálægt stjörnunni ró í Naðurvalda (Rho Ophiuchi) og er í um 400 ljósára fjarlægð. Á svæðinu er mjög kalt (um -250 gráður á Celsíus) og þétt ský úr gasi og ryki þar sem nýjar stjörnur eru að myndast. Skýið er að mestu leyti úr vetni en í því eru líka önnur efni og er það því góður staður fyrir stjörnufræðinga í leit að sameindum í geimnum. Sjónaukar eins og APEX eru næmir fyrir ljósi með millímetra og hálfsmillímetra bylgjulengd og því kjörnir til að greina ummerki þessara sameinda.
Stjörnufræðingarnir hafa nú fundið fingraför vetnisperoxíðs í ljósi frá svæði í skýinu Rho Ophiuchi.
„Okkur þótti afar spennandi að finna merki um vetnisperoxíð með APEX. Við vissum að hvaða bylgjulengdum við áttum að leita út frá tilraunum í tilraunastofu en aftur á móti er aðeins ein vetnisperoxíðssameind í skýinu fyrir hverja tíu milljarða vetnissameinda. Mælingin var þess vegna mjög vandasöm“ segir Per Bergman, stjörnufræðingur við Onsala Space Observatory í Svíþjóð. Bergman er aðalhöfundur greinar um rannsóknina sem birt er í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Fyrir stjörnufræðinga og efnafræðinga er vetnisperoxíð (H2O2) mjög mikilvæg sameind. Myndun hennar er nátengd tveimur öðrum kunnuglegum sameindum, súrefni og vatni, sem eru lífi nauðsynlegar. Vatnið að jörðinni er talið hafa myndast í geimnum og því vilja vísindamenn skilja hvernig það verður til þar [1].
Talið er að vetnisperoxíð myndist í geimnum á yfirborðum geimrykagna — mjög fínna agna sem eru svipaðar sandi eða sóti — þegar vetni (H) binst súrefnissameind (O2). Frekari efnahvörf vetnisperoxíðs við vetni er ein aðferð til að búa til vatn (H2O). Þessi nýja mæling á vetnisperoxíði mun þar af leiðandi hjálpa stjörnufræðingum að skilja betur myndun vatns í alheiminum.
„Við skiljum ekki enn hvernig margar mikilvægustu sameindir á jörðinni verða til í geimnum. Uppgötvun okkar á vetnisperoxíði með APEX virðist þó sýna okkur að geimryk sé hráefnið sem vantar í ferlið“ segir Bérengère Parise, yfirmaður Emmy Noether hópsins sem rannsakar myndum stjarna og stjarnefnafræði við Max-Planck Institute for Radio Astronomy í Þýskalandi og meðhöfundur greinarinnar.
Gera þarf ítarlegri mælingar á Rho Ophiuchi og öðrum stjörnumyndunarsvæðum til að skilja hvernig uppruni þessara mikilvægu sameinda tengjast. Slíkar mælingar verða gerðar með fyrirhuguðum sjónaukum eins og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og með hjálp frá efnafræðingum í tilraunastofum á jörðu niðri.
APEX er samstarfsverkefni Max-Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) og ESO. ESO sér um viðhald og rekstur sjónaukans.
Skýringar
[1] Þessi nýja uppgötvun á vetnisperoxíði gæti hjálpað stjörnufræðingum að leysa aðra ráðgátu: Hvers vegna er svo erfitt að finna súrefnissameindir í geimnum? Gervihnötturinn Óðinn fann súrefnissameindir í geimnum í fyrsta sinn árið 2007.
Frekari upplýsingar
Greint er frá þessari rannsókn í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarhópnum eru P. Bergman (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology í Onsala í Svíþjóð), B. Parise (Max-Planck Institute for Radio Astronomy í Bonn í Þýskalandi), R. Liseau (Chalmers University of Technology í Onsala í Svíþjóð), B. Larsson (Stockholm University í Svíþjóð), H. Olofsson (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology), K. M. Menten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy) og R. Güsten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy).
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: [email protected]
Per Bergman
Onsala Space Observatory / Chalmers University of Technology
Sweden
Tel: +46 31 772 5500
Cell: +46 70 239 1741
Email: [email protected]
Bérengère Parise
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 153
Email: [email protected]
Douglas Pierce-Price
ESO, Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
Email: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1123.
Tengdar myndir
Rho Ophiuchi stjörnumyndunarsvæðið er í um 400 ljósára fjarlægð frá jörðinni. Á svæðinu er mjög kalt (í kringum -250°C) og þétt ský úr gasi og ryki þar sem nýjar stjörnur eru að myndast. Skýið er að mestu leyti úr vetni en í því eru líka önnur efni og er það því góður staður fyrir stjörnufræðinga í leit að sameindum í geimnum. Stjörnufræðingar hafa notað APEX sjónaukann til að rannsaka svæðið og fundið vetnisperoxíðsameindir í geimnum í fyrsta sinn á svæðinu sem merkt er með rauða hringnum. Mynd: ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)
Á stjörnumyndunarsvæðinu Rho Ophiuchi er margt að sjá fyrir stjörnuáhugafólk. Stjarnan ró í Naðurvalda er bjarta stjarnan efst á myndinni. Gulleita stjarna neðst til vinstri er Antares, ein bjartasta stjarna næturhiminsins. Undir og til hægri við Antares er kúluþyrpingin Messier 4. Þessi mynd var tekin frá Paranal stjörnustöðinni í Chile með 10 cm Takahashi FSQ106Ed f/3,6 sjónauka og SBIG STL CCD myndavél á NJP160 sjónaukastæði. Myndir voru teknar í gegnum þrjár mismunandi síur (B, V og R) og síðan staflað saman. Hún var upphaflega gerð sem hluti af Gigagalaxy Zoom verkefni ESO. Mynd: ESO/S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)
Kort sem sýnir staðsetningu stjörnumyndunarsvæðisins Rho Ophiuchi í stjörnumerkinu Naðurvalda. Mynd: IAU, S&T og Stjörnufræðivefurinn
Vetnisperoxíð fundið í geimnum
Sævar Helgi Bragason 06. júl. 2011 Fréttir
Vetnisperoxíð — sameind sem er nátengd vatni og súrefni — hefur fundist í geimnum og hjálpar stjörnufræðingum að skilja hvernig vatn verður til í alheiminum.
Í fyrsta sinn hafa vetnisperoxíðssameindir fundist í geimnum. Með uppgötvuninni fást vísbendingar um efnafræðileg tengsl milli tveggja sameinda sem eru lífi nauðsynlegar: Vatns og súrefnis. Á jörðinni leikur vetnisperoxíð lykilhlutverk í efnafræði vatns og ósons í lofthjúpi jarðar en margir kannast við sameindina í sótthreinsiefnum eða bleikiefnum. Nú hafa stjörnufræðingar fundið sameindina í geimnum með hjálp APEX sjónaukans sem ESO starfrækir í Chile.
Alþjóðlegur hópur stjarnvísindamanna gerði uppgötvunina með Atacama Pathfinder Experiment sjónaukanum (APEX) sem staðsettur er á hinni 5.000 metra háu Chajnantor sléttu í Andesfjöllunum í Chile. Hópurinn rannsakaði svæði í vetrarbrautinni okkar sem er nálægt stjörnunni ró í Naðurvalda (Rho Ophiuchi) og er í um 400 ljósára fjarlægð. Á svæðinu er mjög kalt (um -250 gráður á Celsíus) og þétt ský úr gasi og ryki þar sem nýjar stjörnur eru að myndast. Skýið er að mestu leyti úr vetni en í því eru líka önnur efni og er það því góður staður fyrir stjörnufræðinga í leit að sameindum í geimnum. Sjónaukar eins og APEX eru næmir fyrir ljósi með millímetra og hálfsmillímetra bylgjulengd og því kjörnir til að greina ummerki þessara sameinda.
Stjörnufræðingarnir hafa nú fundið fingraför vetnisperoxíðs í ljósi frá svæði í skýinu Rho Ophiuchi.
„Okkur þótti afar spennandi að finna merki um vetnisperoxíð með APEX. Við vissum að hvaða bylgjulengdum við áttum að leita út frá tilraunum í tilraunastofu en aftur á móti er aðeins ein vetnisperoxíðssameind í skýinu fyrir hverja tíu milljarða vetnissameinda. Mælingin var þess vegna mjög vandasöm“ segir Per Bergman, stjörnufræðingur við Onsala Space Observatory í Svíþjóð. Bergman er aðalhöfundur greinar um rannsóknina sem birt er í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Fyrir stjörnufræðinga og efnafræðinga er vetnisperoxíð (H2O2) mjög mikilvæg sameind. Myndun hennar er nátengd tveimur öðrum kunnuglegum sameindum, súrefni og vatni, sem eru lífi nauðsynlegar. Vatnið að jörðinni er talið hafa myndast í geimnum og því vilja vísindamenn skilja hvernig það verður til þar [1].
Talið er að vetnisperoxíð myndist í geimnum á yfirborðum geimrykagna — mjög fínna agna sem eru svipaðar sandi eða sóti — þegar vetni (H) binst súrefnissameind (O2). Frekari efnahvörf vetnisperoxíðs við vetni er ein aðferð til að búa til vatn (H2O). Þessi nýja mæling á vetnisperoxíði mun þar af leiðandi hjálpa stjörnufræðingum að skilja betur myndun vatns í alheiminum.
„Við skiljum ekki enn hvernig margar mikilvægustu sameindir á jörðinni verða til í geimnum. Uppgötvun okkar á vetnisperoxíði með APEX virðist þó sýna okkur að geimryk sé hráefnið sem vantar í ferlið“ segir Bérengère Parise, yfirmaður Emmy Noether hópsins sem rannsakar myndum stjarna og stjarnefnafræði við Max-Planck Institute for Radio Astronomy í Þýskalandi og meðhöfundur greinarinnar.
Gera þarf ítarlegri mælingar á Rho Ophiuchi og öðrum stjörnumyndunarsvæðum til að skilja hvernig uppruni þessara mikilvægu sameinda tengjast. Slíkar mælingar verða gerðar með fyrirhuguðum sjónaukum eins og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og með hjálp frá efnafræðingum í tilraunastofum á jörðu niðri.
APEX er samstarfsverkefni Max-Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) og ESO. ESO sér um viðhald og rekstur sjónaukans.
Skýringar
[1] Þessi nýja uppgötvun á vetnisperoxíði gæti hjálpað stjörnufræðingum að leysa aðra ráðgátu: Hvers vegna er svo erfitt að finna súrefnissameindir í geimnum? Gervihnötturinn Óðinn fann súrefnissameindir í geimnum í fyrsta sinn árið 2007.
Frekari upplýsingar
Greint er frá þessari rannsókn í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.
Í rannsóknarhópnum eru P. Bergman (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology í Onsala í Svíþjóð), B. Parise (Max-Planck Institute for Radio Astronomy í Bonn í Þýskalandi), R. Liseau (Chalmers University of Technology í Onsala í Svíþjóð), B. Larsson (Stockholm University í Svíþjóð), H. Olofsson (Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology), K. M. Menten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy) og R. Güsten (Max-Planck Institute for Radio Astronomy).
ESO, European Southern Observatory, stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Cell: +354-896-1984
Email: [email protected]
Per Bergman
Onsala Space Observatory / Chalmers University of Technology
Sweden
Tel: +46 31 772 5500
Cell: +46 70 239 1741
Email: [email protected]
Bérengère Parise
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Bonn, Germany
Tel: +49 228 525 153
Email: [email protected]
Douglas Pierce-Price
ESO, Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
Email: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1123.
Tengdar myndir