Yıldızlar, füzyon tepkimesiyle hidrojeni evrendeki tüm ağır metallerle birleştirmekten sorumlu. Aynı zamanda, olağanüstü güçteki manyetik alanları sayesinde atomlar arasında üçüncü tür bir kimyasal bağ oluşmasını sağlıyorlar. Bilim insanları, daha önceden dikkat edilmemiş yeni kimyasal bağı inceleyerek, kuantum biliminde atılımlar yapmayı, hatta kuantum bilgisayarları düşünülenden çok daha ileri bir seviyeye taşımanın hesaplarını yapıyor.
Kimyada tanımlanmış olan iki tür moleküler bağ bulunuyor. Bunlar, atomların birbirlerinin üzerine çıktığı iyonik bağlar ve atomlar arasında elektron paylaşımı olan kovelent bağlar. Bu ay içinde Science dergisinde yayımlanan bir araştırmada ise Oslo Üniversitesi’nde “tesadüfen” yeni bir kimyasal bağ keşfedildiği açıklandı.
Kuantum kimyası alanında uzman olan Trygve Helgaker, Kai Lange ve meslektaşları, Dünya’nın sahip olduğu manyetik alanın 10 bin katına sahip yıldızların, manyetik alanlarıyla oluşturdukları güçle, atomlar arasında geçmişte fark edilmeyen bir kimyasal bağ kurabildiklerini fark etti.
Norveçli bilim inanları, keşiflerini beyaz cüce veya magnetor gibi güçlü manyetik alana sahip ölü yıldızlar üzerinde çalışırken yaptı. Yeni kimyasal bağ, uzayda kütlesi en yüksek olan maddelerden birini temsil eden beyaz cüce ve yüksek enerjili X ve gama ışınları saçan magnetar gibi yıldızların sahip olduğu çok güçlü manyetik alanlarda görülüyor.
SÜPER GÜÇLÜ MANYETİK ALANDA BELİRİYOR
Yeni kimyasal bağı hesaplamalar yaparak analiz eden Lange ve meslektaşları, moleküler hidrojenin güçlü manyetik alanda nasıl tepki gösterdiğini kontrol etti. Hidrojen ilk olarak beklendiği gibi manyetik alana paralel olarak konumlandı. Bilim insanları ardından, atomik bağın kopması için elektronlardan birini uyardı ancak bağ kopmadı. Tersine, molekül bir uçtan diğerine hareket ederek manyetik alana dik bir konum aldı. Lange’nin hesaplamarı şu şekilde belirdi:
Görülen hesaplama, manyetik alanın tetiklediği dikey konumdaki hidrojen bağının, yeni ve önceden görülmemiş bir kimyasal bağ olduğunu gösterdi. Yeni bağ, iyonik veye kovelent bağ gibi enerjinin eşdeğerli olması veya dağılmasına bağlı değildi.
Araştırmacılar, elde ettikleri sonuç hakkında, “Yeni kimysal bağ, güçlü manyetik alanlardaki moleküllerin kimyasını etkileyebilecek güçte” açıklamasını yaptı. Nature News’e açıklama yapan Helgaker, “Bu tür bir kimyasal bağın Dünya’da oluşturulamayacağını” not düştü.
Araştırmacılar buna rağmen, kimyasal bağı ilgilendiren bilgisayar metodlarının kuantum bilimi çalışmalarında kullanılabileceğini, özellikle, gelecekte kullanılması planlanan kuantum bilgisayarlarda, atomların nasıl etkileşime gireceğini anlayabileceklerini ifade etti.
ntvmsnbc