Noin kymmenen sekunnin kuluttua isosta bangista, suhteellisen pieni mutta nopeasti laajeneva universumi koostui atomiytimistä, elektronista ja fotoneista, jotka kaikki kelluvat vapaasti ylikuumennetussa plasmassa. Lopulta asiat jäähtyivät tarpeeksi, jotta nämä hiukkaset muodostivat pysyviä atomeja, ja maailmankaikkeus oli täynnä enimmäkseen vetyä ja heliumia. Noin 100 000 vuotta maailmankaikkeuden historiassa atomit yhdistyivät lopulta ensimmäisiin molekyyleihin - neutraaleihin heliumiatomeihin yhdistettynä positiivisesti varautuneisiin vetyatomeihin muodostaen molekyylin heliumhydridi.
Heliumhydridin on jo kauan ajateltu olevan pitkän kemiaketjun alku, joka lopulta johti kaikkiin maailmankaikkeuden monimuotoisiin molekyyleihin, ja tutkijat ovat ensimmäistä kertaa havainneet molekyylit avaruudessa. Tähtitieteilijät, jotka käyttivät NASA: n Stratospheric Infrared Astronomy Observatoryn (SOFIA), Boeing 747: een asennetun infrapunakaukoputken, löysivät moderni heliumhydridin planeettasumussa omassa galaksissamme, kuten viikolla Nature- julkaisussa julkaistiin.
"Vaikka HeH +: lla (heliumhydridillä) on tällä hetkellä rajallinen merkitys maapallolla, maailmankaikkeuden kemia alkoi tästä ionista", kirjoittajat kirjoittavat tutkimuksessa. ”Täysien todisteiden puute sen olemassaolosta tähtienvälisessä tilassa on ollut astronomian dilemma. Tässä ilmoitettu yksiselitteinen havaitseminen vie viime vuosikymmenten mittaisen haun onnelliseen loppupäähän. ”
SOFIA suoritti kolme lentoa toukokuussa 2016 nouseen jopa 45 000 metrin korkeuteen seuraamaan planeettasumua NGC 7027, Maria Temming raportoi Science News -lehdelle. Noin 3 000 valovuoden päässä sijaitsevasta planetaarisesta sumusta on laajeneva kaasupilvi, joka ympäröi tähtiä, joka oli aivan samanlainen kuin aurinko, mutta joka on poistanut suurimman osan materiaalistaan, jättäen taakse tähtijäännöksen, jota kutsutaan valkoiseksi kääpiöksi. Neulan kuumassa kaasussa SOFIA pystyi poimimaan heliumhydridin allekirjoituksen infrapunavalossa.
NASA: n Stratospheric Infrared Astronomy Observatory (SOFIA) lentää huovan alla, joka peittää Kalifornian eteläiset Sierra Nevadan vuoret, ja liukuovi kaukoputken onton yli on täysin auki. (NASA / Jim Ross) "Tämä molekyyli varjosti siellä, mutta tarvitsimme oikeita instrumentteja, jotka tekivät havaintoja oikeassa asennossa - ja SOFIA pystyi tekemään sen täydellisesti", sanoo Kalifornian SOFIA-tiedekeskuksen johtaja Harold Yorke NASA: n lausunnossa.
Heliumhydridi ei ole erityisen vakaa molekyyli, mutta tutkijat pystyivät luomaan positiivisesti varautuneen ionin laboratoriossa vuonna 1925, raportti Bill Andrews for Discover . Tähtitieteilijät ovat toivoneet löytävänsä molekyylin sumusta vuosikymmenien ajan, ja 1970-luvulla NGC 7027: n havainnot ehdottivat, että sillä voisi olla hyvät olosuhteet - korkea lämpö ja suuret määrät ultraviolettisäteilyä - heliumhydridin muodostumiseen.
Äskettäin päivitys yhteen SOFIA-instrumentteihin, saksalaiseen vastaanottimeen Terahertzin taajuuksilla (GREAT), antoi ilmateleskoopin etsiä heliumhydridionien lähettämän valon aallonpituutta. Laite toimii kuten radiovastaanotin, NASA: n lausunnon mukaan, ja kaukoputken operaattorit voivat virittää oikean taajuuden etsiäksesi tiettyjä molekyylejä.
SOFIA: n havaitsema heliumhydridi muodostui NGC 7027: ssä kauan sen jälkeen, kun ensimmäiset molekyylit luotiin yli 13 miljardia vuotta sitten. Mutta uuden tutkimuksen pääkirjailija, Rolf Güsten, Max Planck -instituutin radiotähtitiedestä Saksasta, ja hänen tiiminsä suunnittelevat käyttävänsä Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -järjestelmää Chilessä etsimään heliumhydridiä, joka luotiin pian sen jälkeen alkuräjähdys. Jos ne ovat menestyviä, ihmiskunta on katsonut taaksepäin miljardeja vuosia ja havainnut joitain ensimmäisistä rakennuspalikoista kaikesta, mitä oli määrä tulla eteenpäin.
