WASP-31b էկզոմոլորակի վրա «ջերմաչափ» մոլեկուլ են գտել․ ինչո՞ւ է այն կարևոր

Գիտնականների մի խումբ, օգտագործելով բարձր լուծաչափի սպեկտրային դիտարկումներ, հաստատել է քրոմի հիդրիդի առկայությունը WASP-31b էկզոմոլորակի մթնոլորտում, ինչը հնարավորություն է տալիս ջերմաստիճանի նկատմամբ այս զգայուն մոլեկուլային տեսակն օգտագործել որպես «ջերմաչափ» էկզոմոլորակների ջերմաստիճանը և այլ բնութագրերը որոշելու համար։

Քրոմի հիդրիդը (CrH)՝ համեմատաբար հազվադեպ և հատկապես ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն մոլեկուլ է, որը նախկինում ոչ մի էկզոմոլորակի վրա չի հայտնաբերվել: Ըստ հետազոտության հեղինակ, աստղագետ Լաուրա Ֆլագի, այն կարող է ծառայել որպես «աստղերի ջերմաչափ», քանի որ այն ամենից հաճախ հանդիպում է 1200-ից մինչև 2000 °K նեղ միջակայքում:

Լաուրա Ֆլագը և իր թիմը օգտագործել են այս և այլ մետաղական հիդրիդներ սառը աստղերի և շագանակագույն թզուկների ջերմաստիճանը որոշելու համար: Ըստ նրա՝ տեսականորեն քրոմի հիդրիդը կարող է նույնը անել Յուպիտերի նման տաք էկզոմոլորակների համար, որոնք իրենց ջերմաստիճանով համեմատելի են շագանակագույն թզուկների հետ, եթե էկզոմոլորակի մթնոլորտում առկա են հենց այդ մոլեկուլները։ Ցածր լուծաչափի նախորդ ուսումնասիրությունները հուշում էին, որ դրանք այնտեղ առկա են և հիմա Ֆլեգին և նրա թիմին հաջողվել է հաստատել դա։

Ֆլագն ասել է, որ մետաղների հիդրիդների վերջնական հայտնաբերումը WASP-31b-ում կարևոր առաջընթաց է տաք հսկա մոլորակների մթնոլորտը հասկանալու համար, թեև հայտնագործությունը նոր տեղեկություն չի տալիս մեկ առանձին մոլորակի մասին: 2011-ին հայտնաբերված WASP-31b-ը F5 աստղի շուրջը պտտվում է 3,4 օրը մեկ անգամ։ Այն ունի չափազանց ցածր խտություն, նույնիսկ հսկա մոլորակի համար, և նոր ուսումնասիրությունը հաստատում է, որ հավասարակշռության ջերմաստիճանը 1400°K է, ինչը համապատասխան է քրոմի հիդրիդի տիրույթին։

«Քրոմի հիդրիդի մոլեկուլները շատ զգայուն են ջերմաստիճանի նկատմամբ,- ասել է Ֆլագը,- Ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մենք տեսնում ենք միայն քրոմ: Իսկ ավելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այն ​​վերածվում է այլ նյութերի։ Հետևաբար, կա ջերմաստիճանի միայն որոշակի միջակայք՝ մոտ 1200-ից 2200 °K, որտեղ քրոմի հիդրիդը մեծ քանակությամբ է հանդիպում»։

Ֆլագն ասել է, որ մեր արեգակնային համակարգում այս մոլեկուլը հայտնաբերվում է միայն արևային բծերում. արևը չափազանց տաք է (մակերեսի վրա մոտ 6000 °K է), իսկ մնացած բոլոր օբյեկտները չափազանց սառն են դրա համար։

Իր հետազոտության ժամանակ Ֆլագն օգտագործում է բարձր լուծաչափի սպեկտրոսկոպիա էկզոմոլորակների մթնոլորտը հայտնաբերելու և վերլուծելու համար՝ համեմատելով համակարգի ընդհանուր լույսը, երբ մոլորակը գտնվում է աստղի կողմում և երբ մոլորակը գտնվում է աստղի դիմաց՝ արգելափակելով աստղի լույսի մի մասը։ Որոշ տարրեր արգելափակում են ավելի շատ լույս որոշ ալիքների երկարություններում, իսկ մյուսներում՝ ավելի քիչ, ինչը թույլ է տալիս որոշել, թե որ տարրերից է բաղկացած մոլորակը։

«Բարձր սպեկտրային լուծաչափը նշանակում է, որ մենք ունենք ալիքի երկարության շատ ճշգրիտ տվյալներ,- ասել է Ֆլագը,- Մենք կարող ենք հազարավոր տարբեր տողեր ստանալ: Մենք դրանք համատեղում ենք վիճակագրական տարբեր մեթոդների միջոցով՝ օգտագործելով ձևանմուշ (մոտավոր պատկերացում այն ​​մասին, թե ինչ տեսք ունի սպեկտրը) և համեմատում ենք այն տվյալների հետ՝ համապատասխանեցնելով դրանք: Եթե համընկնումը լավ է, ուրեմն ազդանշան կա։ Մենք փորձում ենք բոլոր տարբեր ձևանմուշները, և այս դեպքում քրոմի հիդրիդինը ճիշտ ազդանշան է տվել»։