В апреле 2025 года ученые-физики из Университета Сиднея предложили вероятное объяснение высокой концентрации молекулярного водорода в межзвездном пространстве. Специалисты рассмотрели гипотезу, согласно которой космическая пыль способна выступать катализатором образования молекул водорода путем соединения отдельных атомов.
Астрономы много лет ломали голову над вопросом обилия молекулярного водорода в космосе. Трудно представить себе сценарий, в котором два атома водорода, плавающие в необъятном космическом пространстве, столкнулись бы друг с другом и связались. Исследуя этот феномен, специалисты предположили, что космическая пыль играет ключевую роль в процессе формирования молекулярного водорода.
Для проверки данной теории физики воспользовались моделью фуллеренов (молекул C₆₀), представляющих собой сфероидальные молекулы с 60 атомами углерода. Эти структуры были выбраны из-за сходства с характеристиками реальной космической пыли, а также благодаря наличию множества наблюдений, подтверждающих присутствие именно таких молекул в космосе.
Используя компьютерное моделирование, ученые построили трехмерную модель фуллерена и изучили поведение атомов водорода при взаимодействии с ним. Рассматривалось две ситуации: первая — два слабо связанных с поверхностью фуллерена атома водорода сближаются между собой, вторая — свободный атом сталкивается с атомом, уже закрепленным на фуллерене. Моделирование показало, что в обеих ситуациях атомы образуют устойчивую связь, формируя молекулу водорода. Примечательно, что выделяемая энергия при таком соединении остается внутри самой частицы фуллерена, предотвращая обратимость процесса.
Расчеты также подтвердили, что такой механизм способен обеспечивать формирование молекул водорода даже при весьма низких температурах порядка 10−50 К (от -263 до -223 °C). Впрочем, теоретически такие процессы могут происходить и при более высоких энергиях и температурах. Таким образом, исследование предлагает новое понимание процессов формирования молекулярного водорода в условиях открытого космоса.
Источник: hi-tech.mail.ru