3.7K
Команда ученых, возглавляемая Боем Ланкхаром из Технического университета Чалмерса (Швеция), решила важную загадку астрохимии: как измерить магнитные поля в космосе с использованием метанола, простейшей формы спирта. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.
За последние полвека в космосе было обнаружено много органических молекул. С помощью радиотелескопов астрономы узнали, что на самом деле происходит в темноте. Ученые измеряют температуру, движение и плотность газов по признакам молекул в обнаруженных ими сигналах. Но там, где рождаются самые массивные звезды, есть еще один крупный игрок, которого сложнее измерить: магнитное поле.
«Мы знаем, что магнитные поля играют важную роль в рождении самых больших и массивных звезд. Но, как именно они влияют на процесс, является предметом дебатов среди исследователей. Нам нужны способы измерения магнитных полей, и это настоящий вызов. Благодаря нашим новым расчетам, мы, наконец, знаем, как это сделать с помощью метанола», – говорит Бой Ланкхар.
Молекулы метанола представляют собой естественные мазеры (микроволновый эквивалент лазера видимого света). Сигналы, которые ученые получают от них, достаточны сильны и при этом обладают очень специфической частотой. Изучение магнитных свойств метанола в лабораторных условиях позволило ученым построить теоретическую модель исходя из принципов квантовой механики, и убедиться, что она согласуется с имеющимися экспериментальными данными.
Тем не менее задача оказалась неожиданно сложной. Химикам-теоретикам Эду ван дер Авоирду и Герриту Гроененбуму из Университета Радбуда (Нидерланды) потребовалось обновить расчеты. «Поскольку метанол является относительно простой молекулой, мы думали, что проект будет легким. Напротив, он оказался очень сложным, поскольку нам пришлось подробно рассчитать свойства метанола», – говорит Эд ван дер Авоирд.
Полученные результаты открывают новые возможности для понимания магнитных полей во Вселенной. Они также показывают, как астрохимия решает сложные проблемы. Синергия двух наук, химии и астрономии, позволяет интерпретировать очень точные измерения лучших радиотелескопов, открывая пути к новым исследованиям, связанным с молекулами, магнитными полями и звездообразованием.