Orion Bar. Kredit:Weilbacher et al.
Molekylärt väte (H 2 ) utgör 99 procent av kylan, tät gas i galaxer. Så att kartlägga var stjärnorna föds innebär i princip att mäta H 2 , som saknar en stark karakteristisk signatur vid låga temperaturer. Astronomer från SRON Netherlands Institute for Space Research och University of Groningen har nu kartlagt en emissionssignal från spårmolekylen vätefluorid (HF) på en plats där standardspårmolekylen kolmonoxid saknas. De är de första att producera en karta över HF för en region i rymden, skapa ett nytt verktyg för att indirekt kartlägga H 2 . Publicering den 6 november i Astronomi &Astrofysik .
I alla galaxer, stjärnor dör och formas. Och medan livet på jorden är baserat på ett rikt virrvarr av element och molekyler, kylan, tät gas ur vilken stjärnor bildas är ganska monotont, består av 99 procent molekylärt väte (H 2 ). Så att kartlägga var stjärnorna föds kräver ett detekterande H 2 . Tyvärr, detta material är svårt att observera på grund av bristen på en stark karakteristisk signal vid låga temperaturer - till skillnad från dess atomära kusin (H), som sänder ut radiovågor med en lätt urskiljbar våglängd på 21 cm. Astronomer från SRON Netherlands Institute for Space Research och University of Groningen har nu upptäckt ett nytt verktyg för att mäta H 2 indirekt genom att kartlägga vätefluorid (HF) och koppla dess förekomst till H 2 .
Det nya verktyget kommer väl till pass när andra verktyg misslyckas, till exempel, i Orion Bar, mellan regioner runt Orion Trapezium-stjärnorna och Orion Molecular Cloud. I dessa områden, kol joniseras, vilket betyder att kolmonoxid (CO) - vanligtvis en pålitlig spårmolekyl för att hitta H 2 —kan inte fungera som spårämne. Floris van der Tak (SRON/RuG) och hans team blev förvånade över att hitta en karakteristisk HF-signal i data från Herschel-teleskopet från Orion Bar, eftersom astronomer tidigare bara har upptäckt fluorväte som en siluett:HF som absorberar annan strålning. HF och H 2 överflöd kan kopplas eftersom HF produceras i en kemisk reaktion där H 2 reagerar med atomärt fluor (F) för att bilda HF och atomärt väte (H). Utan H 2 , det finns ingen HF.
Laget, leds av SRON Ph.D. student Ümit Kavak, använde sin karta över HF för att undersöka några mekanismer genom vilka den kunde avge sin signal. Kollisioner av HF-molekyler med elektroner och molekylärt väte visar sig vara huvudmekanismen. Kollisionerna exciterar HF-molekylerna till ett högre energitillstånd, varefter de sjunker till sitt marktillstånd medan de sänder ut infrarött ljus vid en karakteristisk våglängd på 1,2 THz.
