Pilviytimen ikä selville astrokemian avulla

Käärmeenkantajan tähtikuviossa sijaitsevan tiheän molekyylipilven ikä on vähintään miljoona vuotta. Tämän totesi kansainvälinen tutkijaryhmä havaitsemalla H2D+-ionin kahden spinisomeerin, ns. para- ja ortomuotojen, spektriviivoja. Naturessa julkaistun tutkimuksen kirjoittajina ovat myös Helsingin yliopiston tähtitieteilijät Olli Sipilä ja Jorma Harju, joiden työtä on rahoittanut Suomen Akatemia.

Noin 400 valovuoden päässä olevassa pilvessä syntyy parhaillaan ryhmä auringonkaltaisia tähtiä.  H2D+-havainnot tehtiin Uudesta Seelannista startanneella lentävällä SOFIA-observatoriolla sekä Chilen Andeilla sijaitsevalla APEX-radioteleskoopilla.

”Kansainvälisen tutkijaryhmän mukaan saatu ikä merkitsee tärkeää reunaehtoa pilviytimien luhistumista koskeville teorioille, joista joidenkin mukaan ytimen tyypillinen elinikä on noin satatuhatta vuotta”, sanoo Jorma Harju.

H2D+ on protonoituneen vedyn H3+ isotooppi, jossa yksi vety-ytimistä on korvautunut deuteriumilla eli raskaalla vedyllä D. Pilvelle laskettu ikä perustuu siihen, että vedyn (H2) orto- ja paramuotojen suhde molekyylipilvessä muuttuu hitaasti mutta varmasti ajan myötä kemiallisten reaktioiden seurauksena. Vetymolekyyliä itseään ei voi havaita tiheissä tähtienvälisissä pilvissä, mutta nyt ensimmäistä kertaa havaittu H2D+-ionin orto/para-suhde mittaa tarkasti vedyn vastaavaa suhdetta.

Havaintojen tulkinnassa käytettiin Helsingin yliopistossa kehitettyjä teoreettisia malleja. Pilven ikä määritettiin Olli Sipilän väitöskirjatyössään kehittämän astrokemiallisen malliohjelmiston avulla.  Tämä kemiallinen malli on laajimpia alallaan reaktioiden määrän ja tarkasteltujen prosessien puolesta. Se käsittää sekä kaasussa että pölyn pinnalla tapahtuvat reaktiot ja ottaa huomioon spinvalintasäännöt molekyyleille, jotka sisältävät useampia vety- tai deuterium-ytimiä.

H2D+-ionin orto/para-suhde määrättiin havaituista spektriviivoista käyttäen Mika Juvelan Helsingin yliopistossa kehittämää säteilynkuljetusohjelmaa.

Nature, 2014, H2D+ observations give an age of at least one million years for a cloud core forming Sun-like stars, http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13924.html

Lähde: Helsingin yliopiston tiedote

Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »