Σύνθετα μόρια συγκεντρώνονται μέσα σε αυτό το νέφος

Οι αστρονόμοι έχουν βρει ένα ασυνήθιστο μόριο μέσα σε ένα απέραντο νέφος αερίου και σκόνης. Η ένωση αυτή είναι μια ειδική μορφή της αμμωνίας, και θεωρείται ότι η ύπαρξη της θα βοηθήσει την έρευνα για τις συνθήκες που βρίσκονται μέσα στο ψυχρό νέφος των μορίων. 

Οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει πάνω από 100 τέτοια περίπλοκα μόρια μέσα σε τέτοια νέφη, και είναι ανίκανοι να εξηγήσουν ακριβώς με ποιο τρόπο συγκεντρώθηκαν. 

Η νέα μορφή της αμμωνίας μπορεί να τους βοηθήσει να αποφασίσουν ποια θεωρία είναι σωστή μεταξύ των ανταγωνιστικών θεωριών. 

Οι Floris van der Tak και Peter Schilke, του Ιδρύματος Max Plank για τη Ραδιο-αστρονομία στη Γερμανία, χρησιμοποίησαν το παρατηρητήριο  Submillimetre του Caltech,, στη κορυφή του όρους Mauna Kea στη Χαβάη. 

Το τηλεσκόπιο αυτό είναι ευαίσθητο στις άκρα υψηλές ραδιοσυχνότητες, που δεν μπορούν εύκολα να ανιχνευθούν από τη στάθμη θάλασσας. 

Όταν γύρισαν το τηλεσκόπιο προς τον αστερισμό Περσεύς για να παρατηρήσουν το γιγαντιαίο μοριακό νέφος, που ονομάζεται NGC 1333, παρατήρησαν ένα σήμα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, 309909.4 Μegahertz. 

"Αυτή η συχνότητα ακριβώς ταιριάζει με τις μετρήσεις που γίνονται στη Γη, σ' ένα ασυνήθιστο μόριο που λέγεται ND₃. Κανένα άλλο μόριο δεν εκπέμπει σε αυτήν την συχνότητα. 

"Οι λεπτομερείς μετρήσεις μας για την ακτινοβολία που προέρχεται από το μοριακό νέφος NGC 1333, ταιριάζουν με τις θεωρητικές προσδοκίες μας, έτσι ο προσδιορισμός της ένωσης είναι ασφαλής". 

Η ένωση ND₃ είναι μια ειδική μορφή της αμμωνίας. Η συνηθισμένο μορφή έχει τρία άτομα υδρογόνου και ένα άζωτο. Στην ένωση ND₃, εντούτοις, το δευτέριο, μια βαρύτερη μορφή του υδρογόνου (ισότοπο), αντικαθιστά το υδρογόνο . 

Σύμφωνα με τον Tom Phillips, του Τεχνολογικού Ιδρύματος της Καλιφόρνιας, και το διευθυντή του Submillimeter Παρατηρητήριου του Caltech, κανένα άλλο μόριο που περιέχει τρία άτομα δευτερίου δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ στο διαστρικό χώρο. 

"Από τις απλές στατιστικές μόνο, οι πιθανότητες να αντικαθιστούν και τα τρία άτομα υδρογόνου σε ένα μόριο αμμωνίας, από τα πολύ σπάνια άτομα δευτερίου, είναι μια στο ένα εκατομμύριο δισεκατομμυρίων", λέει ο  Phillips. 

Το νέφος, μέσα στο οποίο ανιχνεύθηκε το νέο μόριο, βρίσκεται χίλια έτη φωτός μακριά, μακριά από οποιαδήποτε αστέρια που θα αύξαναν τη θερμοκρασία του επάνω από το μείον 260 βαθμούς Κελσίου, ή ακριβώς 10 βαθμούς επάνω από το απόλυτο μηδέν. 

Οι χημικές αντιδράσεις που οδηγούν στην αντικατάσταση του υδρογόνου με τα άτομα του δευτερίου είναι αποδοτικότερες στις χαμηλές θερμοκρασίες. 

Οι ερευνητές θεωρούν ότι η ανίχνευση του ND₃ μπορεί να τους βοηθήσει να καθορίσουν ακριβώς ποιες είναι αυτές οι αντιδράσεις. 

Υπάρχουν δύο είδη αντιδράσεων που θα μπορούσαν να παραγάγουν το δευτέριο: αυτές που καλούνται αντιδράσεις αέριας φάσης και αντιδράσεις που εμφανίζονται στις επιφάνειες των στερεών σωματιδίων. 

Η ανακάλυψη της ένωσης ND₃ παρέχει μια ευκαιρία να αποφασιστεί αν υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις. 

Οι Van der Tak και Schilke εξέτασαν τη συνηθισμένη αμμωνία, NH₃, στο νέφος NGC 1333 χρησιμοποιώντας το μεγάλο ραδιο- τηλεσκόπιο Effelsberg στη Γερμανία. Κατέληξαν στο συμπέρασμα, από την αναλογία του ποσού NH₃  - ND₃, ότι μόνο οι αντιδράσεις αέριας φάσης μπορούν να λειτουργήσουν. 

Ο Schilke μάλιστα είπε ότι ήταν καταπληκτικό ότι ένα μόριο που κανένας δεν νόμιζε ότι θα μπορούσε να είναι στο διάστημα,  φάνηκε να είναι τόσο άφθονο.