Hanya ada enam di antaranya: radon, helium, neon, kripton, xenon, dan molekul pertama yang ditemukan di antariksa - argon. Jadi di mana tim astronom yang menggunakan ESA's Herschel Space Observatory membuat penemuan yang agak tidak biasa? Coba Messier 1 ... Nebula "Kepiting"!
Dalam sebuah studi yang dipimpin oleh Profesor Mike Barlow (Departemen Fisika & Astronomi UCL), tim peneliti UCL sedang melakukan pengukuran gas dingin dan daerah debu dari sisa supernova yang terkenal ini dalam cahaya inframerah ketika mereka menemukan tanda tangan kimia ion hidrogen argon. Dengan mengamati dalam panjang gelombang cahaya yang lebih panjang daripada yang dapat dideteksi oleh mata manusia, para ilmuwan memberikan kepercayaan pada teori saat ini tentang bagaimana argon terjadi secara alami.
“Kami sedang melakukan survei debu di beberapa sisa supernova cerah menggunakan Herschel, salah satunya adalah Nebula Kepiting. Menemukan ion argon hidrida di sini tidak terduga karena Anda tidak mengharapkan atom seperti argon, gas mulia, untuk membentuk molekul, dan Anda tidak akan berharap untuk menemukannya di lingkungan yang keras dari sisa-sisa supernova, "kata Barlow.
Ketika datang ke bintang, mereka panas dan menyalakan spektrum yang terlihat. Objek dingin seperti debu nebular lebih baik dilihat dalam infra merah, tetapi hanya ada satu masalah - atmosfer bumi mengganggu deteksi ujung spektrum elektromagnetik itu. Meskipun kita dapat melihat nebula dalam cahaya tampak, yang ditunjukkan adalah produk dari gas yang panas dan bersemangat, bukan daerah yang dingin dan berdebu. Wilayah tak kasat mata ini adalah spesialisasi instrumen SPIRE Herschel. Mereka memetakan debu dalam inframerah jauh dengan pengamatan spektroskopi mereka. Dalam hal ini, para peneliti agak terkejut ketika mereka menemukan beberapa data yang sangat tidak biasa yang membutuhkan waktu untuk sepenuhnya dipahami.
"Melihat spektrum inframerah berguna karena memberi kita tanda tangan molekul, khususnya tanda tangan rotasi mereka," kata Barlow. "Di mana Anda memiliki, misalnya, dua atom bergabung, mereka berputar di sekitar pusat massa bersama mereka. Kecepatan di mana mereka dapat berputar keluar pada frekuensi yang sangat spesifik, terkuantisasi, yang dapat kami deteksi dalam bentuk cahaya inframerah dengan teleskop kami. "
Menurut rilis berita, unsur-unsur dapat ada dalam berbagai bentuk yang dikenal sebagai isotop. Ini memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam inti atom. Ketika berbicara tentang sifat-sifat, isotop dapat agak mirip satu sama lain, tetapi mereka memiliki massa yang berbeda. Karena itu, kecepatan rotasi bergantung pada isotop yang ada dalam molekul. "Cahaya yang berasal dari daerah tertentu dari Nebula Kepiting menunjukkan puncak yang sangat kuat dan tidak dapat dijelaskan dalam intensitas sekitar 618 gigahertz dan 1235 GHz." Dengan membandingkan data sifat-sifat molekul berbeda yang diketahui, tim sains sampai pada kesimpulan bahwa emisi misteri adalah produk dari pemintalan ion molekuler argon hydride. Terlebih lagi, itu bisa diisolasi. Satu-satunya isotop argon yang bisa berputar seperti itu adalah argon-36! Akan muncul energi yang dilepaskan dari bintang neutron pusat di Nebula Kepiting mengionisasi argon, yang kemudian dikombinasikan dengan molekul hidrogen untuk membentuk ion molekul ArH +.
Profesor Bruce Swinyard (Departemen Fisika & Astronomi UCL dan Laboratorium Rutherford Appleton), anggota tim, menambahkan: “Penemuan kami tidak terduga dengan cara lain - karena biasanya ketika Anda menemukan molekul baru di ruang angkasa, tanda tangannya lemah dan Anda harus bekerja keras untuk menemukannya. Dalam hal ini, ia melompat keluar dari spektrum kami. ”
Apakah ini contoh argon-36 dalam sisa supernova alami? Anda bertaruh. Meskipun penemuan itu adalah yang pertama dari jenisnya, tidak diragukan lagi bukan yang terakhir kali akan terdeteksi. Sekarang para astronom dapat memperkuat teori mereka tentang bagaimana argon terbentuk. Prediksi saat ini memungkinkan argon-36 dan tidak ada argon-40 juga menjadi bagian dari struktur supernova. Namun, di sini di Bumi, argon-40 adalah isotop dominan, yang dibuat melalui peluruhan radioaktif kalium dalam batuan.
Penelitian gas mulia akan terus menjadi fokus para ilmuwan di UCL. Sebagai kebetulan yang luar biasa, argon, bersama dengan gas mulia lainnya, ditemukan di UCL oleh William Ramsay pada akhir abad ke-19! Aku ingin tahu apa yang akan dia pikirkan seandainya dia tahu seberapa jauh penemuan itu akan membawa kita?
Sumber Cerita Asli: Siaran Pers University College London (UCL)
