Астрономы идут на «край Земли», чтобы наблюдать углерод в космосе

Астрономы идут на «край Земли», чтобы наблюдать углерод в космосе
Углеродный цикл занимает центральное место для жизненных форм на Земле. Он описывает циркуляцию углерода между живыми организмами и океаном, атмосферой, горными породами – движимую энергией Солнца.

Однако углеродный цикл существует также и для нашей галактики, и сегодня астрономы открывают новые «окна» в космос, которые позволят нам наблюдать эту галактическую углеродную «экосистему» в действии.

Свет, идущий от космического углерода, довольно трудно наблюдать, поскольку большая его часть блокируется атмосферой нашей планеты. Однако теперь новый телескоп, построенный в одной из наиболее отдаленных областей нашей планеты, позволяет наблюдать космический углерод «в новом свете».

Углерод в космосе встречается в трех основных формах: в форме отдельных атомов, в форме ионов, а также в составе молекул, из которых самыми распространенными являются молекулы монооксида углерода (CO).

Монооксид углерода излучает в миллиметровом диапазоне и поэтому может наблюдаться при помощи наземных телескопов. Однако атмосферная вода поглощает волны света, излученного ионизированным или атомным углеродом, что затрудняет наблюдения углерода в этих формах с Земли. Это означает, что для таких наблюдений нужно использовать телескопы, установленные на воздушных судах, или космические телескопы, являющиеся довольно дорогими проектами.

Небольшое количество терагерцового излучения все же достигает земли в самых сухих местах на поверхности нашей планеты. Так, высоко на плато Альтиплано в Чили строится гигантский радиотелескоп ALMA. Но получаемый от частиц космического углерода радиосигнал здесь неустойчив.

Самым сухим и холодным местом на поверхности Земли является вершина Антарктического плато. Расположенная на этом плато обсерватория PLATO недавно получила в свое распоряжение телескоп HEAT (High Elevation Antarctic Terahertz telescope), способный измерять терагерцовые линии углерода. Этот телескоп позволил исследователям после двух лет напряженной работы составить подробную карту углерода в нашей галактике.

На этой карте видно, как облака атомного углерода переходят в облака углерода, входящего в состав молекул монооксида углерода. Кроме того, на картах различим новый компонент межзвездной среды – так называемый темный молекулярный газ. В этих областях пространства присутствует углерод, однако отсутствует монооксид углерода. Примерно треть молекулярного газа находится в «темной» форме. К сожалению, на картах пока отсутствует углерод в форме ионов, излучающий в более «жесткой» части терагерцового диапазона, однако он может стать доступным для наблюдений после очередного обновления оборудования обсерватории PLATO.
0
14:01
1095

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!