科学家发现宇宙中形成的第一种分子

行星星云NGC 7027和氦氢化物分子的例证。在这个行星星云中，索非亚检测到氢化氦，氦（红色）和氢气（蓝色）的组合，这是在早期宇宙中形成的第一类分子。这是第一次氦氢化物已被发现在现代宇宙中。学分：NASA / SOFIA / L.骄傲/ d.rutter

经过几十年来搜索，在空间中检测到宇宙中形成的第一类分子。科学家在我们自己的星系中发现了它的签名，使用世界上最大的空中天文台，美国宇航局的红外天文学或索菲亚的平流层天文​​台，因为飞机飞到地球表面上方并将其敏感仪器指向宇宙中的敏感仪器。

当宇宙仍然很年轻时，只有几种原子存在。科学家认为，大约10万年后，大爆炸后，氦气和氢气结合在一起，使分子成为氢化物的分子。氢化物应在现代宇宙的某些地区存在，但它从未在太空中检测到 - 直到现在。

空中天然天文台索非亚的科学家检测到宇宙中形成的第一种分子。他们发现氦气和氢气的组合，称为氦氢化物，在星座上的星座天鹅绒附近。这一发现证实了我们对早期宇宙的基本理解的关键部分以及它如何发展到今天的复杂化学。学分：NASA / AMES研究中心

索非亚在行星星云中找到了现代氦氢化物，一个剩余的曾经是太阳般的星星。这款名为NGC 7027的行星星云靠近星座天鹅座的3,000次轻微的距离距离Cygnus有3,000次偏远的距离Cygnus，具有允许这种神秘分子形成的条件。发现可以证明氦氢化物可以在空间中存在。这证实了我们对早期宇宙化学的基本了解的关键部分以及它如何进化到今天的复杂化学。结果在本周发表于本周的自然问题。

“这个分子在那里潜伏在那里，但我们需要在加利福尼亚州硅谷索非亚科学中心主任Harold Yorke说，我们需要对正确的职位进行观察的右侧仪器。

今天，宇宙充满了大型复杂的结构，如行星，星星和星系。但是超过130亿年前，追随大爆炸，早期宇宙很热，所有存在的是几种类型的原子，大多数氦气和氢。当原子组合形成第一个分子时，宇宙最终能够冷却并开始形成。科学家推断氢化物是第一，原始分子。

一旦冷却开始，氢原子可以与氢化氦相互作用，导致分子氢的产生 - 该分子主要负责形成第一颗星的形成。星星继续锻造所有弥补今天的丰富化学宇宙的元素。然而，问题是，科学家无法在空间中找到氢化氦。化学诞生的第一步是未经证实的，直到现在。

“缺乏肝脏肝脏肝脏在星际空间中缺乏证据是几十年来天文学的困境，”马克斯普朗克广播天文学研究所的罗尔夫豪斯表示，德国波恩，德国的领先作者。

氢化氦是一种富含烟草的分子。氦气本身是一种惰性气体，使其不太可能与任何其他类型的原子相结合。但在1925年，科学家能够通过将氦气共同与氢离子共享其中一个电子来在实验室中创建分子。

然后，在20世纪70年代后期，科学家们研究了名为NGC 7027的行星星云认为这种环境可能是形成氦氢化氦的权利。来自衰老星的紫外线和热量产生适合氢化氦的条件。但他们的观察是不确定的。随后暗示它可以在那里，但神秘的分子继续被阐明检测。所用的空间望远镜没有具体的技术，可以从星云中的其他分子的混合物中挑出氢化物的信号。

2016年，科学家转向索非亚寻求帮助。索菲亚飞往45,000英尺，使观察到地球大气层的干扰层。但它有一个福利空间望远镜不 - 它在每次飞行后都会回归。

“我们能够改变乐器并安装最新技术，”Naseem Rangwala Sofia副项目科学家说。“这种灵活性使我们能够改善观察，并回应科学家想要回答的最新问题。”

最近升级到索菲亚的仪器之一，称为德国接收器在太赫兹频率，或大，为先前望远镜没有的氦水解液体添加了特定的通道。仪器像无线电接收器一样工作。科学家调整他们正在寻找的分子的频率，类似于将FM收音机调整到右站。当索非亚乘坐夜空时，渴望的科学家们在船上实时从仪器阅读数据。氦氢化物的信号终于通过响亮而清晰。

“在那里，在数据中看到氦水解氦气是如此令人兴奋，”豪华说。“这为快乐的结局带来了很长的搜索，并消除了对我们对早期宇宙的基础化学理解的疑虑。

SOFIA，平流层红外天文台，是一架波音747SP喷气客机，经过改装，可搭载直径为106英寸的望远镜。这是美国国家航空航天局（NASA）和德国航空航天中心（DLR）的联合项目。NASA位于加利福尼亚州硅谷的Ames研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚市的大学空间研究协会以及斯图加特大学的德国SOFIA研究所（DSI）合作管理SOFIA计划，科学和任务运营。该飞机由位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼进行维护和操作。

出版物：Rolfgüsten，等人，“氦氢化物离子Heh +的天体物理检测，”自然体积568，第357-359页（2019）