Ученые из Технологического университета Чалмерса решили важную загадку в астрохимии – измерение магнитных полей в пространстве с помощью метанола.
За последние 50 лет в космосе нашли множество молекул. С помощью радиотелескопов исследователи смогли исследовать, что происходит в темных и плотных облаках, где появляются новые звезды и планеты. Изучение подписи молекул помогло измерить температуру, давление и движение газа. Однако сложнее всего измерению поддаются магнитные поля.
Магнитные поля влияют на звездное рождение, но детали процесса всегда оставались спорными. Поэтому нужно было придумать способны измерения магнитных полей. Новые расчеты позволили решить проблему с метанолом.
Еще несколько десятилетий назад ученые предлагали использовать в измерениях CH3OH. В плотном газе, окружающем многие детские звезды, молекулы метанола ярко выделяются в качестве естественных мазеров. Эти сигналы крайне мощные на очень специфических частотах.
Сигналы мазера поступают из участков, где магнитное поле четче всего объясняет звездное рождение. Новое понимание влияния метанола на магнитные поля способно расшифровать наблюдаемую картину.
Ранние попытки измерений в лабораторных условиях столкнулись с препятствиями. Поэтому исследователи решили создать теоретическую модель того, как поведет себя метанол в магнитных полях, основываясь на принципах квантовой механики. Вскоре удалось найти отличное согласие между теоретическими расчетами и экспериментальными данными.
Но задача все равно была сложной. Химикам-теоретикам пришлось сделать новые расчеты и внести поправки в предыдущие работы. Метанол – относительно простая молекула, поэтому казалось, что проект пройдет легко. Но необходимость вычислить точные свойства значительно замедлила исследование.
Новые результаты позволяют заново пересмотреть магнитные поля Вселенной. Также они показывают, какие проблемы можно будет решить в сфере астрохимии. Для дальнейшего изучения придется задействовать мощнейшие радиотелескопы нового поколения и пригласить лучших специалистов по химии и астрофизике.