Site pictogram Astroblogs

Eerst gevormde molecuul in het universum waargenomen

Na een decennialange zoektocht hebben astronomen van het Max Planck Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn o.l.v. Rolf Güsten, eindelijk het allereerste molecuul gevonden dat ooit in het universum is gevormd. Het helium hydride-ion (HeH +) is lange tijd een belangrijk theoretisch onderdeel geweest van hoe de chemie van de kosmos begon, maar de schijnbare afwezigheid in de ruimte had wetenschappers toch de nodige twijfels bezorgd. Nu is het eerste ondubbelzinnige bewijs gevonden van het molecuul in een planetaire nevel. Kort na de oerknal domineerden waterstof en helium het jonge universum. Uiteindelijk werden neutrale heliumatomen gecombineerd met geïoniseerd waterstof om HeH + te vormen, wat mogelijk het eerste type molecuul zou zijn geweest uit de beschikbare ingrediënten. Dat opende op zijn beurt weer verschillende combinaties die geleidelijk aan de chemische bibliotheek vormen zoals tot op heden ons bekend.

Planetaire nevel NGC 7027 waar de eerste detectie van het helium hydride ion molecuul gevonden werd credits; Hubble NASA/ESA Judy Schmidt.

In zoverre de theorie, maar de bevestiging dat dat zo was, is wetenschappers al tientallen jaren ontgaan. HeH + werd voor het eerst geproduceerd in het laboratorium in 1925, maar ondanks de verwachting dat het van nature overvloedig aanwezig zou zijn in het interstellaire medium, was het molecuul tot nu toe nooit waargenomen. “De chemie van het universum begon met HeH +”, zegt Rolf Güsten , eerste auteur van de studie ‘Astrophysical detection of the helium hydride ion HeH+’ dat in april in Nature verscheen*.  “Het ontbreken van definitief bewijs van zijn bestaan in de interstellaire ruimte is al heel lang een dilemma voor de astronomie.” Het probleem is dat HeH + zijn sterkste spectraallijn afgeeft met een frequentie van 2,01 THz, die de atmosfeer van de aarde kan blokkeren. Om dit probleem te omzeilen, hebben wetenschappers het Stratospheric Observatory van NASA voor infraroodastronomie gebruikt  SOFIA die de kosmos kan scannen vanuit haar ‘nest’ die geherbergd is aan boord van een Boeing 747SP. Dit mobiele observatorium klimt naar een hoogte van bijna 14 km en kan een helder beeld krijgen van de vereiste infrarode golflengten. En inderdaad, met SOFIA zag het team de veelbetekenende spectrale signatuur van HeH + in de planetaire nevel NGC 7027. “De ontdekking van HeH + is een fraaie demonstratie van de natuurs neiging om moleculen te vormen “, zegt David Neufeld, co-auteur van het artikel.

HeH+ spectrum detectie door SOFIA credits; compositie NIESYTO design; NGC 7027: William B. Latter, SIRTF Science Center/Caltech, en NASA/ESA ; spectrum: Rolf Güsten/MPIfR

“Ondanks de weinig belovende ingrediënten die er beschikbaar zijn, een mengsel van waterstof met het niet-reactieve edelgas helium, en in een barre omgeving bij duizenden graden Celsius, vormt zich een fragiel molecuul.” Bron; New Atlas/**Max Planck Institute for Radio Astronomy

*https://www.nature.com/articles/s41586-019-1090-x

**https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2019/5

Mobiele versie afsluiten