Астрономы зафиксировали первую молекулу Вселенной

Первая образованная после Большого взрыва молекула была найдена в космосе. Гидрид гелия (HeH⁺) был обнаружен на расстоянии около 3 000 световых лет от Земли телескопом SOFIA. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Nature.

Как только температура молодой Вселенной упала ниже 3700 °С, электроны приобрели возможность соединяться с замедлившимися протонами и альфа-частицами, образуя первые атомы. Обладая высокими потенциалами ионизации, ионы гелия He²⁺ и He⁺ первыми соединялись со свободными электронами. Первая молекулярная связь во Вселенной сформировалась между нейтральным гелием и свободным протоном с образованием иона HeH⁺. Впоследствии ион послужил основой для синтеза молекулярного водорода Н² — самой распространенной молекулы в космическом пространстве.

В 1925 году химики синтезировали ион гидрида в лаборатории. В 1970-х годах теоретики предсказали, что молекула может образовываться заново в планетарных туманностях и облаках газа, которые выбрасывают умирающие звезды. Однако в течение десятков лет обнаружить молекулу не удавалось.

Найти HeH⁺ даже в самых близких к Земле планетарных туманностях непросто, потому что молекула излучает инфракрасные длины волн, которые загораживает от наблюдения наша собственная атмосфера. Однако благодаря тому, что телескоп SOFIA работает с борта летящего самолета и обладает тетрагерцевым спектроскопом, исследователи наблюдали вращательный переход HeH⁺ на длине волны 149,1 микрометра в планетарной туманности NGC 7027.

«HeH⁺ — это прекрасный пример стремления природы к образованию молекул, — комментирует один из авторов исследования Дэвид Нойфельд, профессор Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе. — Крохотная хрупкая молекула была рождена из инертного гелия в жестких условиях среды».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.