NASA detekovala najstarší typ molekúl vesmíru

24.04.2019 16:00
heh-v10
Obrázok planetárnej hmloviny NGC 7027 s ilustráciou molekúl hydridu hélia. Autor:

Už dlho sa predpokladá, že pravdepodobne najstarší typ molekúl vo vesmíre bola HeH, čiže jednoduchý dvojprvkový hydrid hélia.

Je to celkom logické uvažovanie, keď hélium a vodík sú najstaršie prvky. Až teraz to ale máme potvrdené pozorovaním.

Po veľkom tresku trvalo dlhý čas, než sa vytvorili prvé hviezdy a galaxie a vesmír bol plný hmoty v podobe atómov. Podľa predpokladov tak bola len otázka času, než sa začnú atómy v chladnúcom vesmíre kombinovať do molekúl a zo všetkých možných typov by to mala byť práve HeH, ktorá sa v mladom vesmíre objavila ako prvá. Ťažšie prvky sa začali tvoriť až vďaka hviezdam a mladý vesmír bol plný hélia a vodíka. Prostá binárne molekula HeH je tak prvá na rane a vyzerá to, že tento predpoklad môže byť pravdivý.

Doteraz sa HeH nedarilo nikde vo vesmíre nájsť, ale vedci obsluhujúci zariadenia Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) americkej NASA túto molekulu objavili vo vzdialenej hmlovine. Mohli by sme možno očakávať, že sa budú pozerať do naozaj veľkej diaľky, a teda aj miliardy rokov do minulosti, avšak v skutočnosti bola ich cieľom len 3000 svetelných rokov vzdialená planetárna hmlovina NGC 7027 v súhvezdí Labute.

„Táto molekula tam číha, ale potrebovali sme správne nástroje, aby sme pozorovali správnu pozíciu – a SOFIA to dokázala dokonale," povedal Harold Yorke, riaditeľ vedeckého centra SOFIA, v kalifornskom Silicon Valley.

Dnes je vesmír plný veľkých, komplexných štruktúr, ako sú planéty, hviezdy a galaxie. Ale pred viac ako 13 miliardami rokov, po veľkom tresku, bol raný vesmír horúci a všetko, čo existovalo, bolo niekoľko typov atómov, väčšinou hélia a vodíka. Keď sa atómy spojili a vytvorili prvé molekuly, vesmír bol konečne schopný vychladnúť a začal sa formovať. Vedci usúdili, že hydrid hélia je táto prvá primordiálna molekula.

Akonáhle sa chladenie začalo, atómy vodíka mohli interagovať s hydridom hélia, čo viedlo k vytvoreniu molekulárneho vodíka – molekuly primárne zodpovednej za tvorbu prvých hviezd. Hviezdy pokračovali vo vytváraní všetkých prvkov, ktoré tvoria náš bohatý, chemický vesmír dneška.

„Nedostatok dôkazov o existencii hydridu hélia v medzihviezdnom priestore bol pre astronómiu už desaťročia dilema," povedal Rolf Guesten z Inštitútu Maxa Plancka pre rozhlasovú astronómiu v Bonne v Nemecku.

Objavenie HeH iba tisíce rokov ďaleko samo o sebe samozrejme nedokazuje, že tieto molekuly existovali v tak mladom vesmíre, ale tu išlo predovšetkým o dôkaz, že HeH vôbec môžeme vo vesmíre nájsť, pretože doteraz sa to nedarilo.

NASA opisuje HeH ako veľmi „vyberavú“ molekulu. Hélium ako ušľachtilý plyn sa len zriedka zlučuje s ďalšími prvkami, avšak experimenty uskutočnené pred desiatkami rokov ukázali, že vytvoriť HeH je možné, ale za veľmi špecifických podmienok. Astronómovia vedomí si týchto podmienok si tak cielene vybrali práve hmlovinu NGC 7027, kde má byť to pravé prostredie s ohľadom na ultrafialové žiarenie a teplo.

SOFIA sledovala danú hmlovinu z paluby Boeingu 747SP letiaceho vo výške až 13,7 km, aby sa minimalizoval vplyv atmosféry. Na 106 palcový teleskop bol pritom nedávno inštalovaný vylepšený prístroj zvaný German Receiver at TERAHERTZ Frequencies, ktorý do výzbroje pridal potrebný kanál pre hľadanie HeH. S touto výbavou už nebol problém zamerať objektív na NGC 7027, odkiaľ prišiel veľmi silný signál.

#vesmír #NASA #hélium #molekula
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku