Самая простая и самая замечательная молекула нашей Вселенной

Самая простая и самая замечательная молекула нашей Вселенной

В нем всего два атома, что по сравнению с одним может показаться не таким уж серьезным отличием, но именно этот материал в корне трансформировал Вселенную. Дело в том, что вещество после Большого взрыва было очень горячим. Его температура достигала нескольких тысяч градусов по Цельсию, поэтому частицы двигались с огромной скоростью. Это генерировало давление расширения, которое противодействовало гравитации и не давало газу собираться во что-либо. Остывать все это вещество само по себе не спешило, так как атомы водорода чем-то напоминают бильярдные шары, которые отскакивают друг от друга, обмениваются энергией, но почти не теряют её.

Молекула H2, тем временем, ведет себя совершенно иначе. Столкнувшись с чем-то, она не начинает нестись во весь опор, чтобы врезаться куда-то ещё. Некоторая часть полученной энергии тратилась на вибрацию атомов, другая - на их вращение вокруг общей оси, ещё какая-то на то, чтобы перевести электрон в более высокое энергетическое состояние. Сталкиваясь с атомами, молекулы водорода поглощали их энергию и выделяли её посредством светового излучения. Это постепенно снижало температуру газа, наполнявшего Вселенную. Давление расширения снизилось, и гравитация обрела силу, достаточную для того, чтобы формировать облака. А это уже первый этап звездообразования. Молекулярный водород способен охлаждать газ лишь до определенного предела, и космологи пока не знают, почему тот не разогревался во время сжатия. Как бы то ни было, он в конечном итоге стал конденсироваться в звезды, планеты и целые галактики.

В общем, все говорит о том, что именно благодаря молекулярному водороду Вселенная стала такой, какой мы её видим сегодня. Но, выполнив свою важнейшую функцию, он никуда не исчез. Его до сих пор предостаточно в космосе, и он продолжает охлаждать газовые облака, помогая им формировать новые звезды. Молекулярный водород поныне является самым распространенным веществом во Вселенной. Особенно много его внутри галактик. Однако обнаружить его в космосе удалось лишь в 1970 году. Естественно, ученые знали, что он там есть, так как H2 очень легко образуется в результате множества химических реакций. Просто у науки не было надежного способа удостоверить это присутствие.

Молекулярный водород

Молекулярный водород обладает собственной сигнатурой, которая идентифицируется в свете, прошедшем сквозь него. Но она видна только в ультрафиолете, большая часть которого поглощается земной атмосферой. Лишь в 1969 году это препятствие было преодолено благодаря американскому физику Джорджу Каррутерсу. Этот ученый сконструировал чувствительную к ультрафиолетовому излучению камеру, которую вывели на орбиту с помощью небольшой ракеты-носителя. Сделав снимки, прибор вернулся на Землю. Ученые увидели на них свет, проходящий через межзвездный газ, а также то, что надеялись найти больше всего - сигнатуру молекулярного водорода. С той поры исследователи стали лучше понимать, в каких местах он чаще всего встречается и какую роль играет в нынешней Вселенной. Непосредственное наблюдение за ним до сих пор не отличается простотой, поэтому астрономы предпочитают искать окись углерода (СО), которая является прямым указанием на присутствие Н2.

У науки сегодня имеются способы разглядеть места концентрации молекулярного водорода. Подобные наблюдения показывают, как эволюционирует Вселенная и где следует искать очаги звездообразования. Количество этого материала может подсказать, рождения каких именно светил и в каком количестве следует ждать в том или ином районе космоса. Таким образом, значимость молекулярного водорода переоценить невозможно. Он не только создал ту Вселенную, в которой мы живем, но и помогает заглянуть в её тайны. Неплохо для самой простой молекулы из всех возможных, не правда ли?

Вас также может заинтересовать

Оставить комментарий

Другие записи из раздела Космос