Néhányszáz ezer évvel a nagy robbanás után a világegyetem forró, fiatal levese eléggé lehűlt ahhoz, hogy az élet legkisebb építőelemei először atomokká alakuljanak. Egy balzsam, 6700 fok-Fahrenheit nap (3700 Celsius fok), egy héliumra egy protonra csillogott - valójában pozitívan töltött hidrogén-ionra -, és az univerzum legelső molekulája képződött: hélium-hidrid vagy HeH +.
A tudósok közel egy évszázadon keresztül tanulmányozták ennek az ősi molekulának a laboratóriumban készített verzióit, ám a modern univerzumunkban még soha nem találtak nyomokat erre - eddig. Egy új, ma (április 17-én) a Nature folyóiratban közzétett tanulmányban a csillagászok arról számolnak be, hogy egy távcsövet használnak a 3000 fényév távolságban haldokló csillag körüli haldokló csillag körül a HeH + észlelésének észlelésére.
A kutatók szerint ez a felfedezés, amely már több mint 13 milliárd éve történt a gyártásban, meggyőzően azt mutatja, hogy a HeH + természetesen olyan körülmények között alakul ki, mint a korai világegyetemben.
"Bár a HeH + manapság korlátozott jelentőséggel bír a Földön, az univerzum kémiája ezzel az ionnal kezdődött" - írta a csapat az új tanulmányban. "Az itt közölt egyértelmű észlelés évtizedes keresést eredményesen eredményesen eredményez."
Az első molekula az univerzumban
A HeH + a legerősebb ismert sav a Földön, és először egy laboratóriumban szintetizálták 1925-ben. Mivel hidrogénből és héliumból készül - az univerzum két legszélesebb eleme, és az első, amely a Nagyrobbanás atomreaktorából származik. 13,8 milliárd euró évekkel ezelőtt - a tudósok régóta jósolták, hogy a molekula volt az első, amely akkor alakult ki, amikor a hűtési univerzum lehetővé tette a protonok, neutronok és elektronok egymás mellett létezését az atomokban.
A tudósok nem tudják visszatekerni az univerzumot arra, hogy ezen a mozgó molekulán vaduljon, ahol született, de a modern világegyetem olyan részeiben kereshetik, amelyek a legjobban replikálják ezeket a szuperhős, szuperhős körülményeket - a felrobbanó gáz és plazma fiatal ködében. haldokló csillagok.
Ezek az úgynevezett bolygó-ködök akkor alakulnak ki, amikor a napszerű csillagok életük végére kerülnek, elrobbantják külső héjukat és fehér törpékké zsugorodnak, hogy lassan lehűljenek kristálygömbökké. Ahogy a haldokló csillagok lehűlnek, továbbra is elegendő hőt sugároznak ahhoz, hogy az elektronok közeli hidrogénatomjait megszakítsák, és az atomokat a HeH + kialakulásához szükséges csupasz protonokká alakítják.
A HeH + észlelése még a Földhez legközelebbi bolygó-ködben is bonyolult, mert az infravörös hullámhosszon világít, amelyet könnyen eltakarhat a saját bolygónk légköre. Az új tanulmányban a kutatók megkerülték a légköri ködöt egy mozgó repülőgépre szerelt, SOFIA (Stratospheric Infrared Astronomy Stratospheric Observatory) csúcstechnológiás teleszkóp segítségével.
A három 2016-os repülés során a csapat a SOFIA teleszkópját egy NGC 7027 elnevezésű bolygó-ködön, körülbelül 3000 fényévnyire a Földtől. A köd központi csillaga az egyik legforróbb az égbolton, írják a kutatók, és becslések szerint csak körülbelül 600 évvel ezelőtt dobta el külső borítékát. Mivel a környező köd olyan meleg, fiatal és kompakt, ezért ideális hely HeH + hullámhosszok vadászatához. A kutatók szerint a SOFIA pontosan ott találta meg őket.
"A HeH + felfedezése drámai és gyönyörű demonstrációja a természetnek a molekulák képződésére való hajlamára" - nyilatkozta David Neufeld, a Baltimore-i Johns Hopkins Egyetem professzora. "A rendelkezésre álló szigorú összetevők ellenére a hidrogén és a nem reagáló nemesgáz-hélium keveréke, valamint a kemény környezet Celsius-fokos ezer fok alatt egy törékeny molekula alakul ki."
