Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Experimenteel bewijs voor grote invloed microscopisch kleine stofdeeltjes in het heelal

26 februari 2013

Een Frans/Nederlands team van astronomen, onder wie Stéphanie Cazaux van het Kapteyn Astronomical Institute, Rijksuniversiteit Groningen, heeft met laboratoriumproeven aangetoond dat moleculen op microscopisch kleine stofdeeltjes in de ruimte, direct in de gasfase kunnen komen. Dit resultaat kan belangrijke gevolgen hebben voor theorieën over de chemische samenstelling van het heelal en de manier waarop sterren worden gevormd. Het resultaat is vandaag online gepubliceerd op Nature Scientific Reports.

Schematische weergave van chemische desorptie op microscopisch kleine stofkorreltjes in de ruimte
Schematische weergave van chemische desorptie op microscopisch kleine stofkorreltjes in de ruimte

Al in de jaren '60 van de vorige eeuw was duidelijk dat in gebieden waar sterren en planeten worden geboren, stofdeeltjes belangrijk zijn voor de productie van de meest simpele tot zeer complexe moleculen die in het heelal voorkomen. Maar het precieze mechanisme - waardoor moleculen die op het oppervlak van de stofkorreltjes zijn gemaakt, onmiddellijk tot gas transformeren en weer de ruimte ingaan - was onbekend.

Om te onderzoeken hoe de moleculen op stofkorreltjes in de gasfase komen, hebben de astronomen in het lab de vorming van water op silicaten bestudeerd. Deze soort mineralen is gekozen omdat hiermee de stofkorreltjes in de ruimte zo goed mogelijk worden nagebootst. Eerst werd moleculair zuurstof  (O2) op het oppervlak gebracht, dat was afgekoeld tot een zeer lage temperatuur van 10 graden Kelvin (-263 graden Celsius). Vervolgens werden waterstofatomen op hetzelfde oppervlak aangebracht, die daarna werden bedekt met O2. Uit metingen met een massaspectrometer bleek dat 90% van de zojuist gevormde moleculen, direct het oppervlak weer verlieten en gas vormden. Dit proces heet chemische desorptie.

Over desorptie is veel gespeculeerd, en het mechanisme is nu voor het eerst in het lab aangetoond. Het proces van desorptie is wel eerder in astrochemische modellen van stervorming meegenomen, maar met geschatte waarden. De ontdekking zal daarom gevolgen hebben voor stervormingstheorieën. De hoeveelheid gasmoleculen in een wolk die ineenstort onder zijn eigen gewicht om een ster te vormen, is namelijk bepalend voor de snelheid waarmee de stervorming plaatsvindt, het aantal sterren en hun uiteindelijke massa. “Onze experimenten laten zien dat de microscopisch kleine stofdeeltjes in het heelal een directe impact hebben op de chemie van astrofysische objecten”, zegt Cazaux. “Dit heeft grote consequenties voor de interpretatie en analyse van veel objecten in het heelal, maar ook voor ons begrip van stervorming.”

De experimenten zijn uitgevoerd op het LERMA-lab van de Universiteit van Cergy-Pontoise in Parijs.

Artikel: Dulieu, F. et al. How micron-sized dust particles determine the chemistry of our Universe. Sci. Rep. 3, 1338
http://www.nature.com/srep/2013/130226/srep01338/full/srep01338.html  DOI:10.1038/srep01338 (2013)

Meer informatie:
Contact: Stephanie Cazaux, Kapteyn instituut (Rijksuniversiteit Groningen)
E-mail: cazaux@astro.rug.nl

Laatst gewijzigd:01 februari 2017 00:45

Meer nieuws

  • 21 september 2018

    Heike Kamerlingh Onnes-leerstoel en Rudi Drent-leerstoel voor Groningse professoren

    Twee hoogleraren aan de Groningse Faculty of Science and Engineering worden geëerd met een vernoemde leerstoel vanwege hun opmerkelijke, internationaal erkende bijdragen aan de wetenschap. Aan prof.dr. Bart van Wees wordt de Heike Kamerlingh Onnes-leerstoel...

  • 19 september 2018

    Studenten RUG helpen leerlingen met toekomst stadslogistiek

    Bij het project Web Expeditie hebben leerlingen van verschillende scholen in het primair en voortgezet onderwijs onder leiding van studenten van de RUG gewerkt aan de toekomst van de stadslogistiek. De leerlingen zochten in een project van drie maanden...

  • 05 september 2018

    Broedplaats voor slimme technologie

    ‘Samenwerking tussen De Hanzehogeschool, Rijksuniversiteit Groningen, het UMCG en industrie op het gebied van slimme technologie leidt tot innovatie en nieuwe bedrijvigheid.’ Dat zegt Hugo Velthuijsen, directeur van het Marion van Os Centrum voor Ondernemerschap...