Licht ‘pusht’ chemie tussen de sterren
Het verschijnsel is op aarde bekend: na een koude winternacht is de lucht droog, en zijn autoruiten bedekt met een laagje ijs. In de ruimte zouden bij temperaturen van -260°C alle gasdeeltjes – met uitzondering van moleculair waterstof – moeten vastvriezen op het oppervlak van stofdeeltjes die zich tussen en om de sterren bevinden. Astronomische waarnemingen tonen echter aan dat nog aanzienlijke hoeveelheden CO in de gasfase voorkomen.
Recent laboratoriumonderzoek door de Leidse promovenda Öberg biedt een oplossing voor de discrepantie. Zij heeft in een speciale ultra-hoge vacuümopstelling CO-ijs beschoten met ultraviolet lichtdeeltjes, onder condities zoals die ook in de ruimte voorkomen. Het blijkt dat de verdamping van het ijs aanzienlijk efficiënter verloopt dan tot nu toe werd aangenomen. Astrochemische modellen gingen ervan uit dat er ruim 100.000 UV-fotonen nodig zijn om gemiddeld één CO-molecuul uit het ijs in de gasfase te schieten. De nieuwe experimenten tonen aan dat de efficiëntie bijna een factor 100 hoger ligt en de gevolgen daarvan zijn verreikend.
“Interessant is ook dat het proces alleen voor CO wordt waargenomen en niet voor stikstof”, zo licht Harold Linnartz, leider van het Sackler laboratorium, toe. “Dit geeft duidelijk aan dat het hier om een molecuulspecifiek proces gaat. Het feit dat wij op aarde rondlopen, zou wel eens het gevolg kunnen zijn van een toevallige overlap van de energie van de ruimtestraling en de absorptie- eigenschappen van CO.”
Na moleculair waterstof is CO het meest voorkomende molecuul in de wolken tussen de sterren. Het is ook het uitgangsproduct in vele chemische modellen, die uiteindelijk de vorming van prebiotische, ‘organische’ moleculen voorspellen. Omdat er zeker rond jonge sterren veel UV-straling voorhanden is, verklaart een efficiënt verdampingsmechanisme waarom er gasfase-moleculen kunnen worden waargenomen bij zeer lage temperaturen. Dit heeft directe gevolgen voor de chemische evolutie van het heelal.
Ewine van Dishoeck, hoogleraar moleculaire astrofysica: “Uit het materiaal rond jonge sterren worden nieuwe planeten gevormd en de chemische voorgeschiedenis van een wolk is dus van belang voor het vervolgverhaal. Het gaat in feite om één getal, maar wel om een getal met gevolgen”. Karin Öberg en collega’s van de Leidse sterrenwacht publiceren hun resultaat binnenkort in de Astrophysical Journal Letters.
Meest Gelezen
Wederom intimidatie van journalisten door universiteit, nu in Delft
‘Burgerschapsonderwijs moet ook verplicht worden in hbo en wo’
Raad van State: laat taaltoets nog niet gelden voor hbo-opleidingen
Vrouwen houden universiteit draaiende, maar krijgen daarvoor geen waardering
Extra geld voor bètafaculteiten is daar nooit terechtgekomen