빅뱅 이후 수십만 년이 지난 지금 우리 우주의 뜨겁고 어린 수프는 가장 작은 생명체가 원자로 결합 될 수있을 정도로 충분히 식었습니다. 하나의 평온한 6,700도 화씨의 날 (섭씨 3,700도) 인 헬륨 원자는 단일 양성자 (실제로 양으로 하전 된 수소 이온)에 희미 해졌으며 우주의 첫 번째 분자 인 헬륨 수 소화물 또는 HeH +가 형성되었습니다.
과학자들은 거의 1 세기 동안이 원시 분자의 실험실에서 만든 버전을 연구했지만, 지금까지 우리의 현대 우주에서 그 흔적을 찾지 못했습니다. 네이처 (Nature) 지에 오늘 발표 된 새로운 연구 (4 월 17 일)에서 천문학 자들은 공중 망원경을 사용하여 약 3,000 광년 떨어져 죽어가는 별 주위의 가스 구름에서 HeH +가 번지는 것을 감지한다고보고했다.
연구원들에 따르면,이 발견은 130 억 년이 넘는 기간 동안, 초기 우주에서 발견 된 것과 유사한 조건에서 HeH +가 자연적으로 형성된다는 결론을 보여줍니다.
"HOH +가 오늘날 지구에서 제한적으로 중요하지만, 우주의 화학은이 이온으로 시작되었다"고 새로운 연구에서 썼다. "여기에서 발견 된 명확한 탐지는 마침내 행복한 결말을 찾기 위해 수십 년의 검색을 제공합니다.
우주에서 첫 번째 분자
HeH +는 지구상에서 가장 강력한 것으로 알려진 산이며 1925 년 실험실에서 처음 합성되었습니다. 수소와 헬륨으로 만들어 졌기 때문에 우주에서 가장 풍부한 두 원소이며 빅뱅의 원자로에서 처음으로 138 억 몇 년 전 과학자들은 냉각 우주가 양자, 중성자 및 전자가 원자에 나란히 존재할 수있게했을 때 분자가 형성되는 최초의 분자라고 오랫동안 예측해 왔습니다.
과학자들은 우주를 되 감아 서 태어난이 분자를 찾아 낼 수는 없지만, 폭발하는 가스와 플라즈마의 젊은 성운에서 초 고밀도의 초 고밀도 조건을 가장 잘 재현하는 현대 우주의 일부에서 찾을 수 있습니다. 죽어가는 별.
소위 행성상 성운은 태양과 같은 별이 삶의 끝에 도달했을 때 바깥 껍질을 날려 버리고 백색 왜성으로 뭉쳐서 수정 구슬로 서서히 식을 때 형성됩니다. 죽어가는 별들이 식을 때, 그들은 여전히 전자의 근처에있는 수소 원자를 제거하기에 충분한 열을 방출하여 원자를 HeH + 형성에 필요한 노출 된 양성자로 바꿉니다.
지구와 가장 가까운 행성상 성운에서도 HeH +를 탐지하는 것은 까다 롭습니다. 왜냐하면 그것은 우리 자신의 행성 대기에 의해 쉽게 가려지는 적외선 파장에서 빛나기 때문입니다. 새로운 연구에서 연구원들은 SOFIA (적외선 천문학의 성층권 관측소)라는 움직이는 항공기에 장착 된 첨단 망원경을 사용하여 대기의 안개를 극복했습니다.
이 팀은 2016 년 3 편의 비행을 통해 지구에서 약 3,000 광년 떨어진 NGC 7027이라는 행성상 성운에서 SOFIA 망원경을 훈련했습니다. 연구진은 성운의 중심 별은 하늘에서 가장 인기있는 별 중 하나이며 약 600 년 전만해도 외피를 벗겨 낸 것으로 추정된다. 주변 성운은 매우 젊고 콤팩트하므로 HeH + 파장을 사냥하기에 이상적인 장소입니다. 연구원들에 따르면, 그것이 바로 SOFIA가 찾은 곳입니다.
볼티모어 존스 홉킨스 대 (Johns Hopkins University)의 공동 저자 인 데이비드 뉴 펠트 (David Neufeld)는“HeH +의 발견은 자연이 분자를 형성하는 경향을 극적으로 아름답게 보여주는 것이다. "사용할 수있는 유망한 성분, 수소와 반응하지 않는 희귀 가스 헬륨의 혼합물, 그리고 섭씨 수천도의 열악한 환경에도 불구하고 깨지기 쉬운 분자가 형성됩니다."
