Odkryto najstarszą cząsteczkę chemiczną wszechświata

Amerykańscy astronomowie znaleźli naturalnie występujący w kosmosie wodorek helu. Odkrycie stanowi potwierdzenie teorii, że mogła być to pierwsza w historii wszechświata cząsteczka chemiczna

Hel jest gazem szlachetnym, a z lekcji chemii pewnie większość z nas pamięta, że nie wchodzi on w reakcje chemiczne z innymi pierwiastkami. Czasem tak jednak się zdarza, ale jedynie w ekstremalnych warunkach. Takie właśnie okoliczności panowały kilkaset tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Stosunkowo krótko od powstania wszechświata biorąc pod uwagę, że liczy on już prawie 14 mld lat.

Reakcja chemiczna w ekstremalnych warunkach

Wszechświat na początku był niezwykle gorący (wraz z jego rozszerzaniem się temperatura spada). Mniej więcej 100 tys. lat po Big Bang istniały już atomy, ale jeszcze się nie łączyły. Najprostszym był kation wodoru.

Wodór normalnie składa się z jądra i jednego elektronu. Naładowany pozytywnie jon wodoru to w rzeczywistości samo jądro atomowe.

W ekstremalnych temperaturach było ono w stanie wejść w reakcję z helem, stawiając pierwszy krok w historii związków chemicznych (i przy okazji tworząc najsilniejszy znany nam kwas): HeH+.

Jaki był wszechświat 14 mld lat temu?

Do niedawna taki przebieg dziejów wszechświata był mocno hipotetyczny, bo wodorek helu udawało się wytworzyć tylko w warunkach laboratoryjnych. Nie zaobserwowano cząsteczek występujących naturalnie. Dopiero w kwietniu astronomowie pracujący dla NASA opublikowali wyniki obserwacji mgławicy NGC 7027 odległej o 3 tys. lat świetlnych od Ziemi.

Dzięki teleskopowi umieszczonemu na pokładzie zmodyfikowanego Boeinga 747 (czyli latającego obserwatorium SOFIA) udało się przechwycić wędrujące stamtąd fale elektromagnetyczne z różnego zakresu częstotliwości. Także fale podczerwone. Część z nich wskazywała na obecność w mgławicy poszukiwanego od dawna HeH+.

Wprawdzie owe pierwotne cząsteczki nie muszą pochodzić z okresu po Wielkim Wybuchu, ale sam fakt, że mogą występować naturalnie poza laboratoriami, stanowi solidne potwierdzenie wcześniejszych hipotez. I otwiera nowe pola do ustalania, jak wyglądała rzeczywistość 14 mld lat temu.

Źródła: livescience.com, extremetech.com