Il ghiaccio solido di idrogeno può spiegare il bagliore interstellare, dicono i chimici

Gli astronomi sanno da tempo che gran parte dell'universo è pieno di idrogeno diffuso. Infatti, possono vedere il gas idrogeno ionizzato dalle onde elettromagnetiche che emette.

Ma negli anni '60, alcuni astronomi hanno suggerito che il mezzo interstellare potrebbe anche essere riempito con ghiaccio solido di idrogeno. Vari altri in seguito hanno sottolineato che ciò era improbabile perché il ghiaccio dovrebbe sublimarsi, anche nel freddo estremo dello spazio interstellare.

Più di recente, gli astronomi hanno dato una seconda occhiata a questa idea e il pendolo dell'opinione scientifica ha iniziato a oscillare a favore del ghiaccio di idrogeno. Questo perché i chimici hanno scoperto che il ghiaccio di idrogeno è più stabile se contiene impurità. Gli ioni extra nel reticolo aiutano a stabilizzare il ghiaccio H2.

Quindi, se il ghiaccio di idrogeno si forma nello spazio in presenza di altre impurità, lo spazio interstellare potrebbe esserne pieno.

Ciò solleva una domanda interessante. Il ghiaccio di idrogeno è più o meno trasparente alle frequenze ottiche. Quindi, come possiamo rilevarlo nello spazio?

Oggi Ching Yeh Lin dell'Australian National University di Canberra e alcuni amici danno un suggerimento interessante. Dicono che quando i fotoni bombardano il ghiaccio di idrogeno, dovrebbero ionizzarlo creando ammassi ionizzati di idrogeno e in particolare di H6+. Questo gruppo di ioni non si forma nel gas idrogeno, quindi la sua presenza è un buon indicatore per il ghiaccio di idrogeno.

Il problema è che nessuno sa che aspetto ha l'H6+: questo lavoro non è ancora stato svolto in laboratorio. Così Ching Yeh Lin e co hanno calcolato dai primi principi le sue transizioni vibrazionali. La loro conclusione è che l'H6+ (e il suo cugino deuterato (HD)3+) dovrebbero produrre varie emissioni nella parte infrarossa dello spettro.

Quindi continuano a confrontare le loro previsioni con le emissioni che gli astronomi possono vedere provenienti dallo spazio interstellare.

Si scopre che lo spazio interstellare brilla debolmente, producendo una complessa miscela di frequenze. Queste emissioni sono chiamate bande interstellari diffuse o DIB e la loro origine ha a lungo sconcertato gli astronomi.

Ora Ching Yeh Lin e compagni affermano che le emissioni previste di H6+ corrispondono strettamente a quelle che gli astronomi possono vedere. Concludiamo che dovrebbe essere data una seria considerazione alla possibilità che H2 solido sia abbondante nel mezzo interstellare, dicono.

È un progresso entusiasmante. L'idrogeno deve essere un componente importante del mezzo interstellare, ma gli astronomi sanno che l'idrogeno gassoso non può produrre le emissioni osservate. Ciò ha portato gli astronomi a immaginare che potrebbero essere presenti tutti i tipi di altre molecole più complesse, anche grandi molecole organiche, come amminoacidi e idrocarburi poliaromatici, i mattoni della vita.

Ci sono buone prove che queste molecole siano presenti in alcune dense nubi, ma sembra una forzatura sostenere che siano diffuse nello spazio interstellare.

Quindi la possibilità che il ghiaccio solido di idrogeno possa essere responsabile invece è convincente.

Ciò di cui abbiamo bisogno, ovviamente, sono più dati. Qualcuno deve produrre H6+ dall'idrogeno solido e misurare accuratamente le emissioni che produrrebbe nelle condizioni dello spazio profondo.

Un esperimento non facile, certo, ma sicuramente possibile con le tecnologie odierne.

Rif: arxiv.org/abs/1105.1861 : Idrogeno solido interstellare

nascondere