Asi deset sekund po velkém třesku se relativně malý, ale rychle se rozvíjející vesmír skládal z atomových jader, elektronů a fotonů volně se vznášejících se v přehřáté plazmě. Nakonec se věci dostatečně ochladily, aby tyto částice vytvořily stabilní atomy, a vesmír byl naplněn většinou vodíkem a heliem. Asi 100 000 let do dějin vesmíru se atomy konečně spojily a vytvořily první molekuly - neutrální atomy helia kombinované s pozitivně nabitými atomy vodíku za vzniku hydridu molekuly helia.
Hélium hydrid byl dlouho považován za začátek dlouhého řetězce chemie, který nakonec vedl ke všem různorodým molekulám vesmíru, a poprvé vědci spatřili molekuly ve vesmíru. Astronomové využívající Stratospheric Observatory for Infračervená astronomie (SOFIA), infračervený dalekohled namontovaný na Boeingu 747, objevili astronomové moderní planetární hydrid v planetární mlhovině v naší vlastní galaxii, jak je podrobně popsáno ve studii zveřejněné tento týden v Nature .
"Ačkoli HeH + [hydrid helia] má dnes na Zemi omezený význam, chemie vesmíru začala tímto iontem, " píšou autoři studie. „Nedostatek definitivních důkazů o jeho samotné existenci v mezihvězdném prostoru je pro astronomii dilematem. Jednoznačná detekce, která je zde uvedena, přináší konečně šťastné zakončení desetiletého hledání. “
SOFIA v květnu 2016 podnikla tři lety a vyšplhala až na 45 000 stop, aby pozorovala planetární mlhovinu NGC 7027, píše Maria Temming pro Science News . Planetární mlhovina, umístěná asi 3 000 světelných let daleko, je rozšiřující se oblak plynu obklopující hvězdu, která byla kdysi podobná slunci, ale vypustila většinu svého materiálu a zanechala za sebou hvězdný zbytek nazývaný bílý trpaslík. V horkém plynu mlhoviny si SOFIA mohla v infračerveném světle vybrat podpis hydridu helia.
Na pokrývce sněhu, která pokrývá jižní kalifornské pohoří Sierra Nevada, letí Stratospheric Observatory pro astronomii (SOFIA) NASA s plně otevřenými posuvnými dveřmi přes dalekohled. (NASA / Jim Ross) "Tato molekula se tam skrývala, ale potřebovali jsme správné nástroje pro pozorování na správném místě - a SOFIA to dokázala dokonale, " říká Harold Yorke, ředitel Vědeckého centra SOFIA v Kalifornii, v prohlášení NASA.
Hélium hydrid není zvláště stabilní molekula, ale vědci dokázali vytvořit pozitivně nabitý ion v laboratoři v roce 1925, uvádí Bill Andrews for Discover . Astronomové doufali, že najdou molekulu v mlhovině po celá desetiletí, a v sedmdesátých letech pozorování NGC 7027 naznačovala, že by mohla mít správné podmínky - vysoké teplo a velké množství ultrafialového záření -, aby se vytvořil hydrid helia.
Nedávno, upgrade na jeden z nástrojů SOFIA, německý přijímač na Terahertzových frekvencích (GREAT), umožnil palubnímu dalekohledu hledat vlnovou délku světla emitovaného ionty hydridu helia. Podle prohlášení NASA přístroj pracuje jako rádiový přijímač a operátoři dalekohledu mohou naladit správnou frekvenci a vyhledat konkrétní molekuly.
Hydrid helia pozorovaný SOFIA byl vytvořen v NGC 7027, dlouho poté, co byly první molekuly vytvořeny před více než 13 miliardami let. Ale hlavní autor nové studie, Rolf Güsten z Institutu Maxe Plancka pro rozhlasovou astronomii v Německu, a jeho tým plánují použít Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) v Chile k vyhledání hydridu helia, který byl vytvořen krátce po velký třesk. Pokud budou úspěšní, lidstvo se vrátí zpět v čase miliard let a uvidí některé z prvních stavebních kamenů všeho, co mělo přijít.
