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首次在太空檢測到宇宙最早分子鍵

被認為是宇宙演化的最重要標記之一

2019-04-18 科技日報 張夢然
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  人類尋找“宇宙第一代”的努力有了回報!據英國《自然》雜志17日發表的一項天體物理學重要成果:科學家首次在太空中檢測到了氦合氫離子HeH+——被預測為宇宙中形成的第一個分子離子。這一發現為一項長達幾十年的研究畫上了句號。

  氦合氫離子,由一個氦原子和一個質子組成,是宇宙早期階段形成的第一種類型的分子鍵。隨著時間的推移,氦合氫離子被破壞,形成氫分子和氦原子。

  這個比氫分子更早出現、宇宙中的首個化學反應的產物,長期以來被天文學家稱為“神秘分子”或“神秘離子”,也被預測為宇宙中最強的酸。雖然早在1925年研究人員便首次在實驗室內證明了氦合氫離子的存在,但是卻一直未在太空中檢測到。

  過去為在太空中檢測氦合氫離子所做的嘗試,受限于分光儀在適當波長的有限分辨率。但是,美國國家航空航天局(NASA)與德國航空航天中心的聯合項目——同溫層紅外天文觀測臺(SOFIA)的高分辨率GREAT分光儀,有能力檢測到氦合氫離子發射的紅外線。

  此次,德國馬克斯·普朗克射電天文學研究所天文學家拉爾夫·古斯滕及其同事,利用SOFIA天文臺在2016年5月的3次飛行所獲得的數據,終于在行星狀星云NGC 7027中檢測到了氦合氫離子。NGC 7027是一個年輕的星云,其條件類似于早期宇宙條件,因此是形成氦合氫離子的一個優秀候選天體。

  氦合氫離子的出現被認為是宇宙演化的最重要標記之一,其不但是化學誕生的第一步,也是所有恒星、行星與生命誕生的起點。

打印 責任編輯:侯茜

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