Sulful lipsă din Univers s-ar putea afla în praf și pe pietricele

Unde se află sulful lipsă din Univers? O echipă internațională condusă de astronomi de la Universitatea Leiden (Țările de Jos) a demonstrat, prin experimente de laborator, că sulful poate reacționa cu amoniul în condiții cosmice înghețate, formând un tip de sare care aderă la praf și pietricele.

Această sare de sulf nu doar că ne poate spune unde se ascunde sulful lipsă din Univers, ci oferă și o posibilă soluție pentru un vârf inexplicabil observat în datele instrumentului MIRI de pe Telescopul Spațial James Webb și ale altor telescoape.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

Descoperirile au fost publicate în revista Astronomy & Astrophysics.

Două mistere din astronomie

În ultimele două decenii, astrochimiștii și astronomii s-au confruntat cu două enigme aparent inexplicabile. Prima se referă la faptul că cantitatea de sulf volatil din regiunile dense ale norilor și din zonele unde se formează stele este mult mai mică decât în spațiile mai puțin dense dintre stele. Sulful părea să dispară.

A doua enigmă implică un vârf neașteptat în spectrul luminii infraroșii provenite din regiunile de formare a stelelor, fără o explicație clară, scrie Phys.org.

Unde se află sulful lipsă din Univers?

Cercetătorii de la Universitatea Leiden propun o soluție comună pentru cele două mistere: hidrosulfura de amoniu (NH4SH), o sare formată în condiții cosmice. Echipa a realizat experimente de laborator pentru a simula condițiile cosmice extreme, caracterizate de temperaturi foarte scăzute, prezența prafului, gheții și a pietricelelor și un număr redus de molecule disponibile pentru reacții.

Experimentele au arătat că amoniacul volatil (NH3), cunoscut din detergenți, și hidrogenul sulfurat (H2S), asociat cu mirosul ouălor stricate, reacționează rapid pentru a forma NH4SH atunci când se află în gheață în jurul particulelor de praf. Acest lucru sugerează că, în regiunile dense unde se formează stele, o parte din sulful volatil este prins în praf și pietricele, ceea ce explică aparenta dispariție a sulfului.

Datele Telescopului James Webb spun și ele unde se găsește sulful lipsă din Univers

Experimentele au arătat, de asemenea, că sarea de hidrosulfură de amoniu produce un vârf în spectrul infraroșu exact în poziția observată anterior de instrumentul MIRI al Telescopului Spațial James Webb. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să calculeze că până la 20% din sulful „dispărut” ar putea exista sub formă de sare sulfurată în praf și pietricele.

„Cred că este extraordinar că reușim să deslușim ambele mistere. Cu această cercetare, rezolvăm două probleme dintr-un singur foc”, a declarat Katie Slavicinska, doctorandă la Universitatea Leiden și autoarea principală a studiului.

Originea ideii

Studiul a fost inspirat de rezultatele misiunii Rosetta a ESA, care a analizat cometa 67P între 2014 și 2016. Analizele publicate în 2022 au arătat că particulele de praf ale cometei conțin niveluri neașteptat de ridicate de hidrosulfură de amoniu.

„Din moment ce bănuim că cometele conțin multe materiale înghețate din primele zile ale sistemului nostru solar, căutarea hidrosulfurii de amoniu în gheața din regiunile unde se formează stele a fost pasul logic următor”, explică Slavicinska.

„Este fascinant să vedem cum putem urmări urmele chimice de la sistemul nostru solar actual până la originile altor sisteme solare”, a adăugat Adwin Boogert, coautor al studiului și cercetător la Universitatea din Hawaii (SUA).

În viitor, cercetătorii plănuiesc să realizeze mai multe observații cu instrumentul MIRI pentru a confirma teoria legată de vârful infraroșu. De asemenea, intenționează să găsească restul de 80% din sulful „dispărut”. Studii anterioare sugerează că sulfurile metalice și alotropii de sulf ar putea avea un rol important.

Vă recomandăm să citiți și:

Inima celei mai vulcanice lumi din Sistemul Solar este mai solidă decât s-a crezut

O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”

Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte

Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ