Moleculaire waterstof (H ₂ ) vormt 99 procent van de kou, dicht gas in sterrenstelsels. Dus in kaart brengen waar sterren worden geboren, betekent in feite het meten van H ₂ , die een sterke karakteristieke signatuur mist bij lage temperaturen. Astronomen van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen hebben nu een emissiesignaal van het sporenmolecuul waterstoffluoride (HF) in kaart gebracht op een plek waar het standaard sporenmolecuul koolmonoxide ontbreekt. Zij zijn de eersten die een kaart van HF produceren voor een gebied in de ruimte, een nieuwe tool maken om H . indirect in kaart te brengen ₂ . Publicatie op 6 november in Astronomie en astrofysica .

In alle sterrenstelsels, sterren sterven en vormen zich. En terwijl het leven op aarde gebaseerd is op een rijke mengelmoes van elementen en moleculen, de kou, dicht gas waaruit sterren worden gevormd, is behoorlijk eentonig, samengesteld uit 99 procent moleculaire waterstof (H ₂ ). Dus in kaart brengen waar sterren worden geboren, vereist een detecterende H ₂ . Helaas, dit materiaal is moeilijk waar te nemen vanwege het ontbreken van een sterk karakteristiek signaal bij lage temperaturen - in tegenstelling tot zijn atomaire neef (H), die radiogolven uitzendt met een gemakkelijk te onderscheiden golflengte van 21 cm. Astronomen van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen hebben nu een nieuwe tool ontdekt om H . te meten ₂ indirect door waterstoffluoride (HF) in kaart te brengen en de overvloed ervan te koppelen aan die van H ₂ .

De nieuwe tool is handig wanneer andere tools falen, bijvoorbeeld, in de Orionbar, tussen regio's rond de Orion Trapezium-sterren en de Orion Molecular Cloud. In deze gebieden, koolstof wordt geïoniseerd, wat betekent dat koolmonoxide (CO) - meestal een betrouwbaar sporenmolecuul om H . te vinden ₂ -kan niet werken als een tracer. Floris van der Tak (SRON/RuG) en zijn team waren verrast een karakteristiek HF-signaal te vinden in gegevens van de Herschel-telescoop afkomstig van de Orion Bar, aangezien astronomen voorheen alleen waterstoffluoride als silhouet hebben gedetecteerd:HF absorbeert andere straling. HF en H ₂ overvloed kan worden gekoppeld omdat HF ​​wordt geproduceerd in een chemische reactie waarbij H ₂ reageert met atomair fluor (F) om HF en atomair waterstof (H) te vormen. zonder H ₂ , er is geen HF.

Het team, onder leiding van SRON Ph.D. student Ümit Kavak, gebruikten hun kaart van HF om een ​​paar mechanismen te onderzoeken waardoor het zijn signaal kon uitzenden. Botsingen van HF-moleculen met elektronen en moleculaire waterstof blijken het belangrijkste mechanisme te zijn. De botsingen prikkelen de HF-moleculen naar een hogere energietoestand, waarna ze terugvallen naar hun grondtoestand terwijl ze infrarood licht uitzenden met een karakteristieke golflengte van 1,2 THz.