I ricercatori hanno dimostrato come un gas fuoriesce dal ghiaccio a una temperatura estremamente fredda, fornendo informazioni sulla formazione stellare nelle nuvole interstellari. Il meccanismo mediante il quale l'idrogeno solforato viene rilasciato come gas nelle nubi molecolari interstellari è descritto da scienziati in Giappone e Germania, nel diario Astronomia della natura . Il processo, noto come desorbimento chimico, è più efficiente di quanto si credesse in precedenza, e questo ha implicazioni per la comprensione della formazione stellare nelle nubi molecolari.

Le nuvole molecolari sono rare, ma sono regioni importanti in cui le molecole si formano ed evolvono. Nel più freddo, aree più dense, e nelle giuste condizioni, si formano le stelle. Teoricamente, in nubi molecolari a temperature di 10 Kelvin, tutte le molecole tranne l'idrogeno e l'elio dovrebbero essere bloccate nel ghiaccio sulla superficie della polvere, non fluttuare liberamente. Però, le osservazioni hanno mostrato che non è così.

Capire come le molecole vengono rilasciate dalla polvere a basse temperature è fondamentale per spiegare come si evolvono le sostanze chimiche in nuvole così fredde. La dissoluzione delle particelle dal ghiaccio a causa della radiazione ultravioletta, un processo chiamato fotodesorbimento, è stato dimostrato di svolgere un ruolo in alcune parti delle enormi nuvole. Però, questo sarebbe inefficiente al buio, aree più dense dove si formano le stelle.

I ricercatori hanno supposto che il desorbimento chimico sia all'opera in quelle aree, rilascio di particelle utilizzando l'energia in eccesso da una reazione chimica. L'idea è stata proposta per la prima volta 50 anni fa, ma gli scienziati non avevano fornito prove del processo fino ad ora. Il gruppo di ricerca guidato da Yasuhiro Oba e Naoki Watanabe dell'Università di Hokkaido in Giappone, in collaborazione con l'Università di Stoccarda in Germania, creare le condizioni per indagare.

Utilizzando un sistema sperimentale contenente acqua solida amorfa a 10 Kelvin e idrogeno solforato (H2S), il team ha esposto l'H2S all'idrogeno e ha monitorato la reazione con la spettroscopia di assorbimento a infrarossi. L'esperimento ha dimostrato che il desorbimento è causato dall'interazione dell'idrogeno con l'H2S e che la reazione è quindi di tipo chimico. Sono stati in grado di quantificare il desorbimento dopo la reazione, e ha scoperto che era un processo molto più efficiente di quanto precedentemente stimato.

Questo lavoro è la prima misurazione in situ a infrarossi del desorbimento chimico, e fornisce descrizioni dettagliate durante le reazioni che sono fondamentali per comprendere la chimica dello zolfo interstellare. "La chimica interstellare è di grande importanza per comprendere la formazione delle stelle, così come l'acqua, metanolo e possibilmente a specie molecolari più complesse, " dice Watanabe. Un significativo passo avanti nei campi dell'astronomia e della chimica, la configurazione sperimentale può ora essere utilizzata per esaminare altre molecole in futuro.