हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और कार्बन जैसे हल्के तत्वों के साथ, ब्रह्मांड ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है। इंटरस्टेलर स्पेस में, इसके गैसीय रूप में प्रचुर मात्रा में लोहा होना चाहिए। तो क्यों, जब खगोल भौतिकविद अंतरिक्ष में देखते हैं, तो क्या वे इसे बहुत कम देखते हैं?
सबसे पहले, एक कारण है कि लोहा बहुत ही भरपूर है, और यह खगोल में एक चीज से संबंधित है जिसे लौह शिखर कहा जाता है।
हमारे ब्रह्मांड में, हाइड्रोजन और हीलियम के अलावा अन्य तत्व सितारों में न्यूक्लियोसिंथेसिस द्वारा बनाए जाते हैं। (हाइड्रोजन, हीलियम और कुछ लिथियम और बेरिलियम बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस में बनाए गए थे।) लेकिन तत्व समान मात्रा में नहीं बनाए गए हैं। एक छवि है जो इसे दिखाने में मदद करती है।
लोहे के शिखर का कारण परमाणु संलयन के लिए आवश्यक ऊर्जा और परमाणु विखंडन के साथ करना है।
लोहे की तुलना में हल्के तत्वों के लिए, इसके बाईं ओर, संलयन ऊर्जा जारी करता है और विखंडन इसका उपभोग करता है। लोहे की तुलना में भारी तत्वों के लिए, इसके दाईं ओर, रिवर्स सच है: इसका संलयन जो ऊर्जा का उपभोग करता है, और विखंडन जो इसे जारी करता है। परमाणु भौतिकी में इसे बाध्यकारी ऊर्जा कहा जाता है।
अगर आप सितारों और परमाणु ऊर्जा के बारे में सोचते हैं तो यह समझ में आता है। हम यूरेनियम के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विखंडन का उपयोग करते हैं, जो लोहे की तुलना में बहुत अधिक भारी है। हाइड्रोजन के उपयोग से तारे संलयन के साथ ऊर्जा बनाते हैं, जो लोहे की तुलना में बहुत हल्का होता है।
एक तारे के सामान्य जीवन में, न्यूक्लियोसिंथेसिस द्वारा लोहे तक के तत्वों को शामिल किया जाता है। यदि आप तत्वों को लोहे की तुलना में भारी चाहते हैं, तो आपको सुपरनोवा होने का इंतजार करना होगा, और परिणामस्वरूप सुपरनोवा न्यूक्लियोसेंटिसिस के लिए। चूंकि सुपरनोवा दुर्लभ हैं, इसलिए हल्के तत्वों की तुलना में भारी तत्व दुर्लभ हैं।
परमाणु भौतिकी खरगोश छेद के नीचे जाने में एक असाधारण राशि खर्च करना संभव है, और यदि आप करते हैं, तो आप बहुत अधिक मात्रा में विस्तार से सामना करेंगे। लेकिन मूल रूप से, उपरोक्त कारणों से, हमारे ब्रह्मांड में लोहा अपेक्षाकृत प्रचुर मात्रा में है। यह स्थिर है, और इसे किसी भी चीज़ में लोहे को जमने के लिए भारी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
हम इसे क्यों नहीं देख सकते हैं?
हम जानते हैं कि हमारे अपने जैसे ग्रहों के कोर और क्रस्ट में ठोस रूप में लोहा मौजूद है। और हम यह भी जानते हैं कि यह सूर्य जैसे सितारों में गैसीय रूप में आम है। लेकिन बात यह है, यह अपने गैसीय रूप में इंटरस्टेलर वातावरण में आम होना चाहिए, लेकिन हम इसे देख नहीं सकते हैं।
चूंकि हम जानते हैं कि यह होना ही है, इसका अर्थ यह है कि यह किसी अन्य प्रक्रिया या ठोस रूप या आणविक स्थिति में लिपटा हुआ है। और भले ही वैज्ञानिक दशकों से देख रहे हैं, और भले ही यह सौर बहुतायत पैटर्न में चौथा सबसे प्रचुर तत्व होना चाहिए, लेकिन उन्होंने इसे पाया नहीं।
अब तक।
अब एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के कॉस्मोकैमिस्ट्स की एक टीम का कहना है कि उन्होंने लापता लोहे के रहस्य को सुलझा लिया है। वे कहते हैं कि लोहे को सादे दृष्टि में छुपाया गया है, जो कि स्यूडोकार्बीनेस नामक चीजों में कार्बन अणुओं के साथ संयोजन में है। और pseudocarbynes देखने में मुश्किल हैं क्योंकि स्पेक्ट्रा अन्य कार्बन अणुओं के समान हैं जो अंतरिक्ष में प्रचुर मात्रा में हैं।
वैज्ञानिकों की टीम में एएसयू के स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर साइंसेज में अनुसंधान सहयोगी प्रोफेसर पिलारसट्टी तारकेश्वर शामिल हैं। ASU के स्कूल ऑफ़ अर्थ एंड स्पेस एक्सप्लोरेशन में दोनों दो अन्य सदस्य पीटर ब्यूसेक और फ्रैंक टिमम्स हैं। उनके पेपर का शीर्षक "इंटरस्टेलर माध्यम में संरचना, चुंबकीय गुण, और इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा ऑफ आयरन स्यूडोसर्बनेस" है और यह एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
तारकेश्वर ने एक प्रेस विज्ञप्ति में कहा, 'हम अणुओं के एक नए वर्ग का प्रस्ताव कर रहे हैं, जो इंटरस्टेलर माध्यम में व्यापक होने की संभावना है।'
टीम गैसीय लोहे पर केंद्रित थी, और केवल कुछ परमाणु कार्बन परमाणुओं के साथ कैसे जुड़ सकते थे। लोहा कार्बन श्रृंखलाओं के साथ संयोजन करेगा, और परिणामस्वरूप अणुओं में दोनों तत्व शामिल होंगे।
उन्होंने स्टारडस्ट और उल्कापिंडों में लोहे के परमाणुओं के क्लस्टर के हालिया साक्ष्यों को भी देखा। इंटरस्टेलर स्पेस में, जहां यह बेहद ठंडा है, ये लोहे के परमाणु कार्बन के लिए "संघनन नाभिक" की तरह कार्य करते हैं। कार्बन श्रृंखला की विविध लंबाई उनसे चिपकी होती है, और यह प्रक्रिया गैसीय लोहे के उत्पादन से अलग अणुओं का उत्पादन करेगी।
हम इन अणुओं में लोहे को नहीं देख सकते हैं, क्योंकि वे बिना लोहे के कार्बन अणुओं के रूप में सामने आते हैं।
एक प्रेस विज्ञप्ति में, तारकेश्वर ने कहा, "हमने गणना की कि इन अणुओं का स्पेक्ट्रा कैसा दिखेगा, और हमने पाया कि उनके पास बिना किसी लोहे के कार्बन-श्रृंखला अणुओं के समान स्पेक्ट्रोस्कोपिक हस्ताक्षर हैं।" उन्होंने कहा कि इस वजह से, "पिछले खगोल भौतिक अवलोकन इन कार्बन-प्लस-लोहे के अणुओं को अनदेखा कर सकते थे।"
बकीबॉल और मोथबॉल
न केवल उन्हें "लापता" लोहा मिला है, उन्होंने एक और लंबे समय तक जीवित रहस्य को हल किया हो सकता है: अंतरिक्ष में अस्थिर कार्बन श्रृंखला अणुओं की बहुतायत।
कार्बन श्रृंखलाएं जिनमें नौ से अधिक कार्बन परमाणु अस्थिर होते हैं। लेकिन जब वैज्ञानिक अंतरिक्ष में जाते हैं, तो वे नौ से अधिक कार्बन परमाणुओं के साथ कार्बन चेन पाते हैं। यह हमेशा एक रहस्य रहा है कि कैसे प्रकृति इन अस्थिर श्रृंखलाओं को बनाने में सक्षम थी।
जैसा कि यह पता चला है, यह लौह है जो इन कार्बन श्रृंखलाओं को उनकी स्थिरता देता है। "लंबी कार्बन श्रृंखलाओं को लोहे के समूहों के अतिरिक्त द्वारा स्थिर किया जाता है," ब्यूस्क ने कहा।
केवल इतना ही नहीं, बल्कि यह खोज अंतरिक्ष में अधिक जटिल अणुओं के निर्माण के लिए एक नया मार्ग खोलती है, जैसे कि पोलियोक्रोमैटिक हाइड्रोकार्बन, जिनमें से नेफ़थलीन एक परिचित उदाहरण है, मोथबॉल में मुख्य घटक है।
टिमम्स ने कहा, "हमारा काम नौ या उससे कम कार्बन परमाणुओं वाले अणुओं के बीच जम्हाई के अंतर को कम करने और C60 हिरन के समान जटिल जटिल अणुओं को बेहतर ढंग से प्रदान करने में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, जिन्हें y बकीबॉल के रूप में जाना जाता है।"
सूत्रों का कहना है:
- प्रेस रिलीज़: इंटरस्टेलर आयरन गायब नहीं है, यह सादे दृश्य में छिपा है
- शोध पत्र: इंटरस्टेलरी माध्यम माध्यम में आयरन स्यूडोसार्बीनेस की संरचना, चुंबकीय गुण, और इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रा पर
