Неколико стотина хиљада година након Великог праска, топла, млада супа нашег универзума охладила се довољно да се и најмањи грађевни блокови живота први пут споје у атоме. Једног балзамичног дана, 7.700 степени Фаренхејта (3.700 степени Целзијуса), атом хелија је налетео на један протон - заправо позитивно наелектрисан водоник-јон - и први молекул свемира је формиран: хелијум хидрид, или ХеХ +.
Научници су скоро век проучавали верзије овог примордијалног молекула направљене у лабораторији, али никада нису пронашли трагове од њега у нашем модерном универзуму - до сада. У новој студији, објављеној данас (17. априла) у часопису Натуре, астрономи извештавају о њиховој употреби ваздушног телескопа за откривање таљења ХеХ + у облаку гаса око умируће звезде, удаљеног око 3000 светлосних година.
Према истраживачима, ово откриће, које је настајало више од 13 милијарди година, непобитно показује да се ХеХ + природно формирао у условима сличним онима који су пронађени у раном универзуму.
"Иако је ХеХ + данас на Земљи од ограниченог значаја, хемија универзума је започела овим јоном", написао је тим у новој студији. "Овде објављено недвосмислено откриће доноси коначно вишедеценијску потрагу за срећним крајем."
Први молекул у свемиру
ХеХ + је најјача позната киселина на Земљи и први пут је синтетизована у лабораторији 1925. Пошто је направљен од водоника и хелијума - два најобилнија елемента у свемиру и први који су се појавили из нуклеарног реактора Великог праска 13,8 милијарди пре много година - научници су одавно предвидели да се молекул први формирао када је универзум за хлађење дозволио да протони, неутрони и електрони постоје једни поред других у атомима.
Научници не могу да унапреде свемир да би ловили овај нови молекул тамо где је рођен, али могу да га потраже у деловима модерног универзума који најбоље реплицирају те суперхотне, пренапете услове - у младим маглицама гаса и плазме који експлодирају умирућих звезда.
Ове такозване планетарне маглице формирају се када звезде налик сунцу стигну до краја живота, искапају своје спољне шкољке и стрше у беле патуљке да се полако охладе у кристалне кугле. Како се оне звезде које умиру охладе, оне и даље зраче довољно топлоте да би скинуле оближње атоме водоника својих електрона, претварајући атоме у голе протоне који су потребни за формирање ХеХ +.
Откривање ХеХ + у чак и најближим планетарним маглинама Земљи је шкакљиво, јер светли инфрацрвеном таласном дужином, коју лако засењује атмосфера наше планете. У новој студији, истраживачи су заобишли атмосферску измаглицу употребом високотехнолошког телескопа постављеног на покретну летелицу звану СОФИА (Стратосферска опсерваторија за инфрацрвену астрономију).
Током три лета током 2016. године, тим је тренирао телескоп СОФИА на планетарној маглици НГЦ 7027, око 3.000 светлосних година од Земље. Централна звезда маглине једна је од најзгоднијих познатих на небу, написали су истраживачи, а процењује се да је њен спољашњи омотач бацио пре око 600 година. Будући да је околна маглица тако врућа, млада и компактна, идеално је место за лов ХеХ + таласних дужина. Према истраживачима, управо их је СОФИА и пронашла.
„Откривање ХеХ + је драматичан и леп доказ тенденције природе да формира молекуле“, изјавио је у изјави коаутор студије Давид Неуфелд, професор са Универзитета Јохнс Хопкинс у Балтимору. "Упркос недоступним састојцима који су доступни, мешавина водоника са нереактивним хелијумом племенитог гаса и оштрим окружењем на хиљадама степени Целзијуса формира крхки молекул."
