新宝6登录天文学家发现太空中基于惰性气体的分

日期:2020-03-23 00:27:46 | 人气:

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天文学家发现太空中基于惰性气体的分子的第一个证据

蟹状星云的赫歇尔图像和光谱,以及来自氢离子分子离子的发射线

该图像基于herschel板上的pacs仪器在70微米波长下拍摄的数据

在这么长的波长下,天文学家可以从星云中存在的宇宙尘埃中探测到辉光

在图像下方,显示了来自蟹状星云的远红外光谱

光谱是用herschel板上的spire仪器在450 ghz(对应于约660微米的波长)至1400 ghz(对应于约200微米的波长)范围内采集的

图片来源:esa / herschel / pacs,spire / mess关键计划超新星残留团队

天文学家使用来自esa赫歇尔太空天文台的数据,发现了蟹状星云气态细丝中太空中基于稀有气体的分子与氩气化合物的第一个证据

使用esa herschel太空天文台,一组天文学家发现了太空中基于稀有气体的分子的第一个证据

该化合物是一种氩气化合物,在蟹状星云的气态细丝中被发现,蟹状星云是我们银河系中最著名的超新星残骸之一

尽管氩是超新星爆炸的产物,但在超新星残余物的恶劣环境中基于氩的分子的形成和存活是无法预料的

就像一群人一样,化学元素周期表在团队成员和孤独者中也占有一定份额

虽然某些元素倾向于与其他物种更容易反应,形成分子和其他化合物,但其他元素几乎从未参与化学反应,并且主要是孤立存在的

卓越的惰性元素是稀有气体:氦气,氖气,氩气,k气,氙气和ra气

其中一种氩气的名称源自希腊语中的“ idle”,以强调其高度惰性

但是稀有气体并不完全是惰性的

最初,科学家怀疑化合物甚至可能包含稀有气体,但现在已经知道了几种这样的物种,并在实验室中进行了广泛的研究

太空中的事物更加复杂

几十年来,天文学家在从太阳系到恒星大气,从密集星云到弥漫星际介质等各种宇宙环境中,已经检测到稀有气体的原子和离子

但是直到现在,对基于稀有气体的化合物的研究仍未成功,这表明这些几乎惰性的元素可能很难与太空中的其他物种发生反应

由英国伦敦大学学院的迈克尔·巴洛(michael barlow)领导的一项新研究,是基于esa赫歇尔太空天文台的数据,发现了这种化合物在太空中的第一个证据

结果发表在《科学》杂志上

天文学家团队已经在蟹状星云中检测到氢化氩(arh +)的发射,这是一种包含稀有气体氩的分子离子

蟹状星云是由稀疏的丝状气体和尘埃云组成,是超新星爆炸的残余,中国天文学家在1054年观察到它

巴洛评论说,起初,这一发现似乎很奇怪

他补充说,爆炸后热气体仍在高速膨胀,超新星残留物是一个恶劣,充满敌意的环境,也是我们最不希望找到稀有气体分子的地方之一

氩离子(ar +)与氢分子(h2)反应时会生成氢化氩,但这两种物质通常存在于星云的不同区域

离子是在最活跃的区域中形成的,在该区域中,恒星或恒星残留物发出的辐射使气体电离,而分子则在更密集,更冷的气体囊中成形,从而不受此强辐射的影响

但是我们很快意识到,即使在蟹状星云中,也有一些地方的条件恰好适合稀有气体发生反应并与其他元素结合

集啮齿动物细胞自发的方式,就可以创造诱导人类皮肤中毛发生长的条件

研究科学家

为了检验他们的假设,研究人员从七名人类供体中采集了真皮乳头,并在组织培养中克隆了这些细胞

没有额外的生长因子添加到文化

几天后,将培养的乳头移植到已经移植到小鼠背部的人皮肤的真皮和表皮之间霞山区铭悦运输有限公司>在七个测试中的五个中,移植导致新的头发生长,持续至少六周

dna分析证实,新的毛囊是人类的,并且与供体遗传匹配

子旋转产生了赫歇尔在蟹状星云光谱中检测到的发射特征

这个发现确实是偶然的:我们正在观察蟹状星云以研究其尘埃含量

伦敦大学学院的合著者布鲁斯·斯温亚德(bruce swinyard)说,但是,然后,除了尘土的排放外,我们发现了两条从未见过的排放线

识别这些线是一项艰巨的任务

为此,天文学家利用两个广泛的分子光谱数据库,经过长时间的研究,他们将观测到的特征与arh +发射的两条特征线相匹配

锦上添花:从分子发射,我们可以确定形成离子的元素的同位素,而当我们仅看到离子时,这是我们无法做到的,swinyard补充道

herschel数据表明,在蟹状星云中发现的氢化氩由氩同位素36ar组成

这是天文学家首次发现超新星遗迹中元素的同位素性质

发现蟹状星云中的氩气由sup36 / supar组成并不奇怪,因为这是整个宇宙中氩气的主要同位素

barlow解释说,它也是超新星爆炸过程中在核反应中合成的主要氩同位素,因此在蟹状星云中的发现证实了这个标志性星云是由大质量恒星的爆炸性死亡所创造的

天文学家正在计划与其他设施进行进一步的观测,以寻找蟹状星云光谱中的新发射线,可能是从含有不同同位素的氩分子中寻找的

对这种分子的检测将使他们能够研究超新星产生的不同同位素的比率,并更多地了解大质量恒星死亡时发生的核反应

这不仅是对基于稀有气体的分子在太空中的首次发现,而且是对蟹状星云的新见解

esa的herschel项目科学家gran pilbratt总结说,herschel直接测量了我们预期通过核塌陷超新星的爆炸性核合成产生的氩同位素,进一步加深了我们对这种超新星残余物来源的理解

背景资料

在蟹状星云中发现的氩同位素不同于在地球大气中占主导地位的氩同位素40ar,它是由我们行星岩石中存在的钾(40k)放射性同位素的衰变所产生的

氩气几乎占百分之一,是地球大气中仅次于氮和氧的第三大气体,并于19世纪末发现

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这项研究基于esa赫歇尔太空天文台的光谱和光度成像接收器(spire)收集的数据

天文学家团队在617.5 ghz和1234.6 ghz的频率下分别检测到两个与氢化氩(arh +)的前两个旋转跃迁相对应的发射线

为了识别谱线,他们利用了两个广泛的分子谱数据库:科隆分子光谱数据库(cdms)和马德里分子光谱激发(madex)代码

赫歇尔(herschel)是欧空局的天文台,由欧洲领导的首席调查员联合会提供科学仪器,美国宇航局的重要参与

spire仪器包含一个成像光度计(相机)和一个成像光谱仪

摄像机在以250、350和500 m为中心的三个波长带中运行,因此可以同时以三种亚毫米的颜色制作天空图像

光谱仪覆盖194至671 m的波长范围

spire由以加的夫大学为首的研究机构联盟开发

(英国)并包括大学

莱斯布里奇(加拿大); naoc(中国);cea,lam(法国); ifsi,大学

帕多瓦(意大利); iac(西班牙);斯德哥尔摩天文台(瑞典);伦敦帝国理工学院,ral,ucl-mssl,ukatc,大学

苏塞克斯(英国); 加州理工学院,jpl,nhsc,大学

科罗拉多州(美国)

这一发展得到了国家资助机构的支持:加拿大国家安全局(加拿大);naoc(中国);cea,cnes,cnrs(法国);asi(意大利);mcinn(西班牙); snsb(瑞典);stfc,uksa(英国);和nasa(美国)

赫歇尔号于2009年5月14日发射升空,并于2013年4月29日完成了科学观测

出版物:mj barlow等人,《蟹状星云中的稀有气体分子离子的检测,36arh +》,科学,2013年12月13日,第1卷

342号 6164页1343-1345;

霞山区铭悦运输有限公司综合报道

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