Svemir pronašao prvu vrstu molekula

Znanstvenici su objavili da je prva vrsta molekula koja se ikada formirala u svemiru otkrivena u svemiru, nakon desetljeća pretraživanja. Rad o otkriću objavljen je 17. travnja 2019. u časopisu Nature.

Molekula, helijev hidrid ili HeH +, formirana je neposredno nakon Velikog praska prije gotovo 14 milijardi godina, rekli su znanstvenici s njemačkog Instituta Max Planck za radioastronomiju. Istraživači su otkrili potpis molekule u našoj galaksiji Mliječni put pomoću NASA-inog promatrača SOFIA u zraku, dok je letjelica letela visoko iznad Zemljine površine i usmjeravala svoje instrumente u svemir.

SOFIJA (Stratosferski opservatorij za infracrvenu astronomiju) lebdi nad snježno pokrivenim planinama Sierra Nevada s otvorenim vratima teleskopa tijekom probnog leta. SOFIA je modificirani Boeing 747SP zrakoplov. Slika putem NASA-e / Jim Ross.

Kad je svemir bio vrlo mlad, postojalo je samo nekoliko vrsta atoma, uglavnom helij i vodik. Znanstvenici vjeruju da su se oko 100.000 godina nakon Velikog praska helij i vodik kombinirali kako bi prvi put napravili molekulu. Znanstvenici su zaključili da je helij hidrid prva, iskonska molekula. Problem je, međutim, što znanstvenici nisu mogli pronaći helij hidrid u svemiru. Rolf Guesten s Instituta Max Planck za radio astronomiju u Bonnu u Njemačkoj glavni je autor rada. Guesten je u izjavi rekao:

Nedostatak dokaza o postojanju helijum hidrida u međuzvjezdanom prostoru desetljećima je bio astronomska dilema.

SOFIJA je pronašla moderni helijev hidrid u planetarnoj maglici, ostatak onoga što je nekada bilo zvijezdu poput sunca. Smještena na 3000 svjetlosnih godina u blizini zviježđa Cygnus, maglica - nazvana NGC 7027 - ima uvjete koji omogućuju formiranje ove misteriozne molekule. Harold Yorke direktor je znanstvenog centra SOFIA, u kalifornijskoj Silikonskoj dolini. Yorke je u izjavi rekao:

Ova molekula je vrebala vani, ali trebali su nam pravi instrumenti koji su vršili opažanja u pravom položaju - i SOFIA je to mogla savršeno.

Slika planetarne maglice NGC 7027 s prikazom molekula helijum hidrida. U ovoj planetarnoj maglici SOFIA je otkrila helij hidrid, kombinaciju helija (crveni) i vodika (plavi), što je prva vrsta molekula koja se ikada formirala u ranom svemiru. Ovo je prvi put da je helijev hidrid pronađen u modernom svemiru. Slika putem obrade NASA / ESA / Hubble: Judy Schmidt.

Helijev hidrid je sitna molekula, kažu istraživači. To je zato što je sam helij plemenit plin, što ga čini malo vjerojatnim za kombiniranje s bilo kojom drugom vrstom atoma. No, 1925. znanstvenici su uspjeli stvoriti molekulu u laboratoriju koaksirajući helij da dijeli jedan od njegovih elektrona s vodikovim ionom.

Tada su, krajem 1970-ih, znanstvenici koji su proučavali planetarnu maglu zvanu NGC 7027 mislili da ovo okruženje može biti upravo ispravno da formira helijum hidrid. Ali njihova su zapažanja bila neuvjerljiva. I premda su naknadna ispitivanja nagovještavala da bi tamo mogla biti, korišteni svemirski teleskopi nisu imali tehnologiju da odaberu signal helijum hidrida iz svih ostalih molekula u magli.

U 2016. godini znanstvenici su se okrenuli SOFIJI. Zrakoplov, koji leti do 13 000 metara visine do 45 000 stopa, kako bi napravio opažanja iznad Zemljine atmosfere, ima svemirske teleskope koji se koriste, a ne vraća se nakon svakog leta. To znači da znanstvenici mogu mijenjati instrumente i instalirati najnoviju tehnologiju. Nedavna nadogradnja jednog od instrumenata SOFIA dodala je specifični kanal za helijev hidrid kakav prethodni teleskopi nisu imali. Instrument djeluje poput radio prijemnika. Znanstvenici prilagođavaju frekvenciju molekule koju traže, slično kao ugađanje FM radija na pravu stanicu.

Guesten je bio na brodu SOFIA kada je signal helijevog hidrida slao napokon glasno i jasno. On je rekao:

Bilo je tako uzbudljivo biti tamo, po prvi put u podacima vidjeti helij hidrid. Ovo dovodi dugu potragu do sretnog kraja i eliminira sumnje u naše razumijevanje temeljne kemije ranog svemira.

Dno crta: Znanstvenici su prvi put otkrili signal prve vrste molekula koja se ikada formirala u svemiru - helijum hidrid - u svemiru.

Izvor: Astrofizička detekcija iona helijum hidrida HeH +

Preko NASA-e