: 21.01.2025
Где «прячется» сера, пока из газопылевых облаков рождаются звезды?
Вселенная хранит много неразгаданных загадок, и не только таких захватывающих, как тайны темной материи и черных дыр. Есть много и других – таких, что не будоражат умы широкой публики, например, о «потерянной» сере или странном пике в одном из спектров излучения из областей, где рождаются звезды. Недавно ученые разгадали сразу обе эти загадки. Такие «маленькие» открытия, накапливаясь, могут стать ступеньками к большим
Люди наблюдают за звездами с незапамятных времен, и в последнее время – через все более мощные и «хитрые» телескопы. Однако даже гигантский объем накопленной информации не всегда может помочь с ответами на вопросы, касающимися возникновения звезд.
Дело в том, что наблюдения ранних этапов звездообразования сложны и малоинформативны. Пока не «заработал» термоядерный синтез, телескопам доступно только инфракрасное, в субмиллиметровом и длинноволновом диапазоне, излучение пыли, нагретой энергией гравитационного сжатия, а также трением между частицами потоков протозвездных газово-пылевых облаков.
При попытках анализа таких спектров закономерно возникает много вопросов. Например, почему в областях звездообразования, с более высокой плотностью вещества, содержание летучей серы S+ на два или три порядка ниже, чем в более разреженных областях межзвездной среды? Или какова природа необъяснимого пика излучения в инфракрасном спектре на длине волны 6,85 мкм из этих областей?
Ключ к разгадке нашелся в данных, полученных космическим аппаратом «Розетта», который в 2014–2016 гг. находился на орбите кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Масс-спектрометрический анализ частиц ее пыли показал исключительно большое содержание гидросульфида аммония (NH4SH). Поскольку считается, что состав комет похож на до- и протозвездные среды, ученые предположили, что эта соль может быть столь же распространена в областях звездообразования.
Международная группа исследователей под руководством ученых из Лейденской обсерватории (Нидерланды) проверили эту гипотезу с помощью лабораторных экспериментов, имитирующих космические условия в области звездообразования. Результаты подтвердили, что в таких обстоятельствах в результате кислотно-щелочной реакции между газами – аммиаком (NH3) и сероводородом (H2S) – легко образуется гидросульфид аммония, который и задерживается на частицах пыли.
Кроме того, эксперименты показали, что именно NH4SH образует пик точно в том месте инфракрасного спектра на длине волны 6,85 мкм. На основе величины этих пиков ученые подсчитали, что примерно 17–18% «потерянной» серы может находиться на частицах межзвездной пыли в виде NH4SH.
Однако где «потерялись» остальные 82–83% недостающей серы, пока непонятно. У исследователей есть гипотеза и на этот счет, и они планируют провести в будущем дополнительные наблюдения, чтобы отыскать, в составе каких химических соединений она «прячется».
Фото: https://www.flickr.com
Публикации по теме
Розетта – десять лет путешествия к комете
Будущее науки: открытия неожиданные и ожидаемые
Космология: открытия и загадки
Новая космология для старой Вселенной
«… При большой температуре для Вселенной сшита шуба по ее кривой фигуре»
: 21.01.2025 
