Περίπου δέκα δευτερόλεπτα μετά το μεγάλο κτύπημα, το σχετικά μικρό, αλλά ταχέως αναπτυσσόμενο σύμπαν αποτελούταν από ατομικούς πυρήνες, ηλεκτρόνια και φωτόνια, που επιπλέουν ελεύθερα σε υπερθερμανθέν πλάσμα. Τελικά τα πράγματα ψύχθηκαν αρκετά για να σχηματίσουν αυτά τα σωματίδια σταθερά άτομα και το σύμπαν γεμίστηκε κυρίως με υδρογόνο και ήλιο. Περίπου 100.000 χρόνια στην ιστορία του σύμπαντος, τα άτομα τελικά συνδυάστηκαν για να σχηματίσουν τα πρώτα μόρια ουδέτερου ατόμου ηλίου σε συνδυασμό με θετικά φορτισμένα άτομα υδρογόνου για να σχηματίσουν το μόριο υδρίδιο του ηλίου.
Το υδρίδιο του χαλιού θεωρείται από καιρό ως η αρχή μιας μακράς αλυσίδας χημείας που τελικά οδήγησε σε όλα τα διαφορετικά μόρια του σύμπαντος και για πρώτη φορά οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει τα μόρια στο διάστημα. Οι αστρονόμοι που χρησιμοποίησαν το Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), ένα υπέρυθρο τηλεσκόπιο τοποθετημένο σε Boeing 747, ανακάλυψαν σύγχρονο υδρίδιο του ηλίου σε ένα πλανητικό νεφέλωμα στον δικό μας γαλαξία, όπως αναλύεται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στη Φύση .
"Αν και η HeH + [υδρίδιο του ήλιου] είναι περιορισμένης σημασίας στη Γη σήμερα, η χημεία του σύμπαντος ξεκίνησε με αυτό το ιόν", γράφουν οι συγγραφείς στη μελέτη. "Η έλλειψη οριστικών αποδείξεων για την ύπαρξή της στον διαστρικό χώρο ήταν ένα δίλημμα για την αστρονομία. Η αναμφισβήτητη ανίχνευση που αναφέρθηκε εδώ φέρνει μια δεκαετή μακρά αναζήτηση σε ένα ευτυχές τέλος τελικά. "
Η ΣΟΦΙΑ πήρε τρεις πτήσεις τον Μάιο του 2016, ανεβαίνοντας μέχρι και 45.000 πόδια, για να παρατηρήσει το πλανητικό νεφέλωμα NGC 7027, οι εκθέσεις της Maria Temming για την Science News . Τοποθετημένη περίπου 3.000 έτη φωτός μακριά, το πλανητικό νεφέλωμα είναι ένα αναπτυσσόμενο νέφος αερίου που περιβάλλει ένα αστέρι που κάποτε ήταν παρόμοιο με τον ήλιο αλλά έβγαλε το μεγαλύτερο μέρος του υλικού του, αφήνοντας πίσω του ένα αστρικό υπόλοιπο που ονομάζεται λευκό νάνος. Μέσα στο θερμό αέριο του νεφελώματος, η ΣΟΦΙΑ μπόρεσε να διαλέξει την υπογραφή υδριδίου ηλίου στο υπέρυθρο φως.
Πάνω από μια κουβέρτα χιονιού που καλύπτει τα νότια βουνά της Σιέρα Νεβάδα της Καλιφόρνιας, το Stratospheric Observatory της Υπέρυθρης Αστρονομίας (SOFIA) της NASA πετά με την ολισθαίνουσα πόρτα πάνω από την κοιλότητα του τηλεσκοπίου πλήρως ανοικτή. (NASA / Jim Ross) "Αυτό το μόριο έλειπε εκεί, αλλά χρειαζόμασταν τα σωστά όργανα για να κάνουμε παρατηρήσεις στη σωστή θέση - και η ΣΟΦΙΑ μπόρεσε να το κάνει τέλεια", λέει ο Harold Yorke, διευθυντής του Κέντρου Επιστήμης SOFIA στην Καλιφόρνια, σε δήλωση της NASA.
Το υδρίδιο του ηλίου δεν είναι ιδιαίτερα σταθερό μόριο, αλλά οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν το θετικά φορτισμένο ιόν στο εργαστήριο το 1925, αναφέρει ο Bill Andrews για το Discover . Οι αστρονόμοι ήλπιζαν να βρουν το μόριο σε ένα νεφέλωμα εδώ και δεκαετίες, και στη δεκαετία του 1970, οι παρατηρήσεις του NGC 7027 έδειξαν ότι μπορεί να έχει τις σωστές συνθήκες - υψηλή θερμότητα και μεγάλες ποσότητες υπεριώδους ακτινοβολίας - για το σχηματισμό υδριδίου ηλίου.
Πιο πρόσφατα, η αναβάθμιση σε ένα από τα όργανα της SOFIA, ο γερμανικός δέκτης στις συχνότητες Terahertz (GREAT), επέτρεψε στο αερομεταφερόμενο τηλεσκόπιο να ψάξει για το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπεται από ιόντα υδριδίου του ηλίου. Το όργανο λειτουργεί σαν ραδιοφωνικός δέκτης, σύμφωνα με τη δήλωση της NASA και οι χειριστές των τηλεσκοπίων μπορούν να συντονίσουν τη σωστή συχνότητα για να αναζητήσουν συγκεκριμένα μόρια.
Το υδρίδιο του ηλίου που παρατηρήθηκε από το SOFIA σχηματίστηκε στο NGC 7027, πολύ μετά την δημιουργία των πρώτων μορίων πριν από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης Rolf Güsten του Ινστιτούτου Ραστίκ Αστρονομίας του Max Planck στη Γερμανία και η ομάδα του σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν το Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) στη Χιλή για να αναζητήσουν υδρίδιο ηλίου που δημιουργήθηκε σύντομα μετά η μεγάλη έκρηξη. Εάν είναι επιτυχείς, η ανθρωπότητα θα έχει κοιτάξει πίσω με το πέρασμα των ετών δισεκατομμύρια χρόνια και θα έχει εντοπίσει μερικά από τα πρώτα δομικά στοιχεία όλων των επομένων.
