それらの6つだけがあります：ラドン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、および宇宙で発見された最初の分子-アルゴン。では、ESAのハーシェル宇宙天文台を使用している天文学者のチームがどこか珍しい発見をしたのでしょうか。メシエ1を試してください…「カニ」星雲！
UCLの研究チームは、マイクバーロウ教授（UCL物理学および天文学科）が主導する研究で、アルゴン水素イオンの化学的特徴にぶつかったときに、赤外光のこの有名な超新星残骸の冷たいガスとダスト領域の測定を行っていました。人間の目で検出できるよりも長い波長の光で観察することにより、科学者たちはアルゴンが自然にどのように発生するかという現在の理論を信頼しました。
「ハーシェルを使用して、いくつかの明るい超新星残骸の塵の調査を行っていました。そのうちの1つは、カニ星雲です。希ガスであるアルゴンのような原子が分子を形成することを期待せず、超新星残骸の過酷な環境でそれらを見つけることを期待しないため、ここで水素化アルゴンイオンを発見することは予想外でした。
それが星になると、それらは熱く、可視スペクトルに点火します。星雲ダストのような冷たい物体は赤外線でよく見られますが、問題は1つだけです-地球の大気が電磁スペクトルのその端の検出を妨害しています。可視光で星雲を見ることができますが、冷たい、ほこりっぽい領域ではなく、高温の励起ガスの生成物が示されています。これらの見えない領域は、ハーシェルのSPIRE装置の専門です。彼らは彼らの分光観測で塵を遠赤外線でマッピングします。この場合、研究者は、完全に理解するのに時間がかかる非常に珍しいデータを見つけたとき、幾分驚いた。
「赤外線スペクトルを見ると、分子のシグネチャ、特に回転シグネチャがわかるので便利です」とBarlow氏は述べています。 「たとえば、2つの原子が結合している場合、それらは共有の重心を中心に回転します。それらが回転できる速度は、非常に特定の量子化された周波数で出てきます。これは、望遠鏡で赤外線の形で検出できます。」
ニュースリリースによると、元素は同位体と呼ばれるさまざまな形で存在する可能性があります。これらは原子核に異なる数の中性子を持っています。物性に関しては、同位体は互いに多少似ている可能性がありますが、質量は異なります。このため、回転速度は、分子内に存在する同位体に依存します。 「カニ星雲の特定の領域からの光は、618ギガヘルツおよび1235 GHzあたりの強度に非常に強く、説明のつかないピークを示しました。」異なる分子の既知の特性のデータを比較することにより、科学チームは謎の放出は水素化アルゴンの分子イオンの回転の産物であるという結論に達しました。さらに、それは孤立している可能性があります。そのように回転できる唯一のアルゴン同位体は、アルゴン-36でした！カニ星雲の中央中性子星から放出されたエネルギーがアルゴンをイオン化し、それが水素分子と結合して分子イオンArH +を形成したように見えます。
チームのメンバーであるブルーススウィンヤード教授（UCL物理学および天文学部門、ラザフォードアップルトン研究所）は、次のように付け加えます。「私たちの発見は別の面で予想外でした。それを見つけるために一生懸命働かなければならない。この場合、スペクトルから飛び出しただけです。」
この超新星残骸のアルゴン36のインスタンスは自然ですか？あなたは賭けます。発見はその種の最初のものでしたが、それが最後に発見されるのは間違いありません。現在、天文学者はアルゴンがどのように形成されるかについての理論を固めることができます。現在の予測では、アルゴン36は存在しますが、アルゴン40も超新星構造の一部ではありません。ただし、地球上では、アルゴン40が主要な同位体であり、岩石中のカリウムの放射性崩壊によって生成されます。
希ガス研究は、UCLの科学者の焦点であり続けます。驚くべき偶然として、アルゴンと他の希ガスは、19世紀の終わりにウィリアムラムゼイによってUCLで発見されました！それらの発見が私たちをどれだけ遠くまで連れて行ってくれるかを彼が知っていたら、彼は何を考えたでしょうか？
元のストーリー出典：ロンドン大学ユニバーシティカレッジ（UCL）プレスリリース
