Учёные выявили новый механизм образования важной космической молекулы H3+

Учёные из Университета штата Мичиган достигли новых высот в понимании механизма формирования молекулы H??, которую часто называют «молекулой, создавшей Вселенную». Профессора Пётр Печух и Маркос Дантус совместно с коллегами сосредоточили исследования на специфических химических соединениях — метилгалогенах и псевдогалогенах. Эти соединения играют значительную роль в химических процессах. Метилгалогены представляют собой органические вещества, включающие метильную группу (CH3) и атом галогена (например, хлор или бром). Псевдогалогены, в свою очередь, это атомные группы, которые демонстрируют химическое поведение, аналогичное галогенам. Ученые обнаружили, что в определённых условиях эти соединения способны формировать H?? нестандартным образом, что расширяет понимание о химических реакциях во Вселенной.

Молекула H?? имеет фундаментальное значение для астрохимии, участвуя в процессах от образования звёзд до формирования органических молекул. Основной путь генерации H?? заключается во взаимодействии молекулы водорода (H2) с её ионизированной формой (H2+). Тем не менее, исследователи рассмотрели возможные альтернативные источники этой значимой молекулы.

Исследователи использовали ультрабыструю лазерную спектроскопию и вычислительную химию для анализа двойной ионизации метилгалогенов и псевдогалогенов. Они выявили, что при определённых условиях эти соединения способны формировать H?? через «блуждающий механизм».

Во время эксперимента наблюдалось, как после двойной ионизации молекула нейтрального водорода (H2) покидала соединение. Затем H2 «блуждал» около молекулы, маневрируя до тех пор, пока не присоединял дополнительный протон, образуя H??. Этот процесс оказался более сложным, чем предполагалось в случае стандартного кулоновского взрыва дважды ионизированных молекул. Учёные также установили факторы, влияющие на вероятность образования H?? в этих соединениях.

Эти открытия применимы ко множеству иных молекул, что значительно расширяет возможности исследований происхождения и образования молекул во Вселенной.

Хотя H?? не обладает такой значимостью на Земле, как вода или белки, исследование её распространённости во Вселенной, методов производства и скорости химических реакций имеет весомое значение для астрофизики и космологии.

Находка новых источников H?? способна оказать влияние на понимание космической химии. Даже если эти процессы выделяют лишь небольшой процент дополнительных молекул H?? во Вселенной, это может потребовать пересмотра существующих моделей, используемых для изучения процесса звёздообразования.

Источник: iXBT