Evreni inşa eden molekül: H3+

Bilim insanları, evrenin temel yapı taşlarından biri olarak kabul edilen H3+ molekülün üzerinde yapılan yeni bir araştırmayla, ilk yıldızların nasıl oluştuğu hakkında yeni bilgiler elde etti.

Bilim tarihinde ilk kez, H3+ (üç atomlu hidrojen iyonu) molekülünün titreşim modeli çıkarıldı. Bilim insanları, üç hidrojen atomu ve iki elektrondan oluşan molekülün nasıl bir titreşim modeline sahip olduğunu anlayabilirse, molekülün yaydığı ışının dalga boyları ölçülebilecek. Bu sayede, molekülün her yeni astronomik keşifte ne derece yer edindiği anlaşılabilecek.

H3+, 13.7 milyar yıl önce yaşanan Büyük Patlama’nın ardından evrende en çok bulunduğuna inanılan moleküllerden biri. Arizona Üniversitesi’nden Ludwik Adamowicz, “Evrenin büyük kısmı hidrojenin değişik formlarını içeriyor... Ancak H3+, yıldızlararası uzayda en çok rastlanan iyon. Ayrıca, uzaydaki varlığı en önemli iyonlardan biri” ifadesini kullandı.

Physical Review Letters dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, H3+’nın titreşimi ve ışn yayma kapasitesi, evrendeki ilk yıldızların ısısını uzaya yayarak, yıldızların aşırı ısıdan dolayı parçalanmadan oluşmalarında önemli rol oynamış olabilir. Araştırmada yer alan yine Arizona Üniversitesi’nden Michele Pavanello, “Oluşmakta olan yıldızların ısısını alan moleküller olmasaydı, yıldızların ortaya çıkması da mümkün olmayacaktı... Gök bilimciler, yıldızların soğumasında özellikle H3+ iyonunun önemli bir rol oynadığını düşünüyor” dedi.

KUANTUM YİNE DEVREDE

Adamowicz ve Pavanello, H3+ iyonunun davranışına ait izleri tespit edebilmek için kuantum mekaniğine dayanan bilgisayar simülasyonu kullandı. Adamowicz, “Rol teorisi, molekülün titreşimlerini bilgisayarda oluşturmak, ardından molekülün nasıl döndüğünü ve dans ettiğini anlamaya dayanıyor” dedi.

İki araştırmacının gerçekleştirdiği simülasyonlar, H3+ molekülünün spesifik dalga boylarında foton veya enerji yaydığını gösterdi. Eğer teleskoplarla yapılan gözlemler, uzaydaki belli bir toz ve parçacık bulutunda simülasyonda görülen dalga boylarına ait ışınlar tespit ederse, H3+ iyonu uzayda daha kolay tespit edilebilecek.

Bilim insanları ayrıca, özellikle Büyük Patlama’nın ardından, yıldızların nasıl oluştuğuna dair fiziki açıklamalara da ulaşabilecek. Pavanello, “H3+ iyonunun soğutma yeteneğini anlayarak, yıldızların nasıl oluştuğunu çok daha iyi anlayabiliriz. Ancak ilk önce bu iyonun titreşim tayfını ortaya çıkarmamız lazım... İyonun yaydığı enerji seviyeleri, tespit ettiğimiz kadarıyla H3+ iyonunun oldukça iyi bir soğutma kapasitesi olduğunu gösteriyor” dedi.