آزمایشی کوانتومی در میان ستارگان

در سال ۲۰۱۲ ستاره‌شناسان مولکول‌های متوکسی (methoxy) شامل کربن، اکسیژن و هیدروژن را در ابر مولکولی پرسئوس که در فاصلهٔ حدود ۶۰۰ سال نوری از زمین واقع شده، کشف کردند. اما محققان قادر به ساختن این مولکول در آزمایشگاه با اجازه واکنش دهنده‌های متراکم در دانه‌های گرد و غبار نبودند و نحوه تشکیل آن‌ها بصورت راز مانده بود. 

به گفتهٔ محققان فضای میان ستاره‌ای یک آزمایشگاه شیمی کوانتومی است که میزبانی برای ایجاد مولکول‌های ارگانیک کشف شده در فضا می‌باشد. پاسخ‌های یافت شده در کوانتوم عجیب و غریب است، آن‌ها می‌توانند مولکول‌هایی در فضا ایجاد کنند که در شیمی کلاسیک وجود ندارد. بخاطر دمای کم با بادهای مولکولی میان ستاره‌ای واکنش‌ها می‌توانند بعنوان مهم‌ترین مانعی که سرعت بسیاری از واکنش‌های شیمیایی را کم می‌کنند فعال شوند و باعث پیدایش و شکل گیری ستارگان شوند. در واقع ابرهای مولکولی به دلیل برخورداری از عناصر حیات بخش برای ستارگان همچون آزمایشگاهی متحرک کوانتومی انواع واکنش‌های شیمیایی را پوشش می‌دهند. 

 دواین وین از دانشگاه لیدز انگلستان گفت: یک قانون استاندارد می‌گوید، زمانی که شما در درجه حرارت پایین هستید سرعت واکنش‌ها باید کمتر باشد. اما «متوکسی» می‌تواند با ترکیب هیدروژن گسیل‌های رادیکال و گاز متان ایجاد شود. هر دو در فضا فرآیندی را بنام تونل زنی کوانتومی ایجاد می‌کنند که می‌تواند انرژی هیدروکسیل را بجای مسدود کردن آن از طریق گذر از آن فراهم کنند. فرایند تونل‌ زنی کوانتومی ذرات مولکولی در طول یک مانع است که از نظر کلاسیک ذره قادر به عبور از آن نخواهد بود، اما در فیزیک کلاسیک سد راهی در عبور ذرات وجود ندارد و با تونل زنی کوانتومی از آن عبور می‌کنند. 

دمای ابرهای مولکولی از ۱۰- تا ۲۶۳- درجه کلوین متغیر است. دمای پایین به همراه خاصیت ترکیبی آنان عامل پیدایش بسیاری از تحولات میان ستاره‌ای است. مولکول‌ها با کم کردن سرعت احتمال تونل زنی کوانتومی را افزایش می‌دهند. در دماهای معمولی هر یک از آن‌ها با هم برخورد می‌کنند اما در دماهای پایین به اندازه کافی به همدیگر می‌چسبند. دانشمندان مشاهده کردند نوعی از واکنش‌های شیمیایی ارگانیک که فرض نمی‌کردند رخ دهد آنجا اتفاق افتاده است. تصویر ابر مولکولی با جزئیاتش مورد مطالعه قرار گرفته و مدیون حساسیت بالای تلسکوپ پلانک است که با پوششی بی‌سابقه طیف حرکت الکترون‌ها را در این گرد و غبار نشان می‌دهد که با نور ستاره گیری شکل گیری ستاره‌ها داغ می‌شوند. 

در سال ۱۹۹۰ ساطع شدن‌هایی مشاهده شد که قبلا شرح داده نشده بود و بعنوان نشانه‌های انتشار ماکرویو شناخته شد. در آن زمان چندین نظریه درباره منشا انتشار مطرح شد و حالا طول موج پوشش داده شده توسط ابزار فرکانس پایین پلانک یک مشاهده ایده آل برای توصیف آن است. تصویر بالا شامل ابرهای گازی گرد و غبار شناور منطقه‌ای در صورت فلکی برساوش را نشان می‌دهد. مجموعهٔ مواد قابل مشاهده در آسمان با ستاره‌های مایل به آبی در سمت چپ صورت فلکی هستند اما بصورت قابل ملاحضه‌ای به رنگ قرمز نمایش داده شده است. سحابی NGC ۱۴۹۹ بعنوان سحابی کالیفورنیا نیز شناخته می‌شود و مشخصه آن ستاره‌های روشن آبی پرسئوس می‌باشد.

نقل از باشگاه خبرنگاران جوان

عطف به عتف - نگاهی به پژوهش و ISI در ایران

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات