宇宙“大爆炸”後形成的最早分子鍵被找到了!_風聞
心之龙城飞将-2019-04-21 00:00
參考消息網4月20日報道 澳大利亞媒體稱,經過數十年的搜索,科學家終於在太空中探測到了宇宙“大爆炸”之後的早期宇宙中形成的最早分子鍵。
據澳大利亞科學預警網站4月17日報道,在NGC7027行星星雲中明確無誤地發現氦合氫離子(HeH+),使得在外層空間尋找這種行蹤不定分子的史詩般搜尋努力宣告結束,並將鞏固有關實際上使我們所知道的宇宙成為可能的化學過程的理論性預言。
德國天文學家羅爾夫·居斯滕告訴科學預警網站:“附近宇宙中缺乏氦氫化物存在的證據,已經導致了對我們所瞭解的早期宇宙化學過程的質疑。現在公佈的這一發現將消除這些懷疑。”
氦合氫離子(HeH+)的想象圖(英國《衞報》網站) 報道稱,理論認為,一旦早期宇宙在大約140億年前的“大爆炸”後冷卻下來,輕元素的離子便開始相互重新結合。在絕對温度低於4000開(約為3727攝氏度)的某個狀態下,早期宇宙見證了研究人員所説的化學的黎明,而根據科學的假設,其完整的過程取決於一個關鍵的步驟。
居斯滕及他的研究夥伴們在一篇新論文中解釋説:“在這種沒有金屬和低密度的環境中,中性的氦原子通過與質子的輻射聯繫,形成了氦合氫離子(HeH+)形態的宇宙中最早的分子鍵。”
報道回顧稱,幾乎早在一個世紀之前,科學家們就曾在正常的微觀規模上利用實驗室複製了這一基本化學過程——但依然存在一個相當大的障礙。這個障礙就是在“野外”還從未發現過氦氫化物這種最基本的化合物。這裏所説的“野外”指的是太空,也就是行星星雲。
報道介紹,行星星雲是發光、膨脹的電離氣體雲團,它們是在恆星生命的最後階段被噴射出來的——而且至少就氦合氫離子而言,它們是我們所知道的最接近於後“大爆炸”化學過程的天體類似物之一。
科學家們早在上世紀70年代就預言氦合氫離子可以在行星星雲中形成,但在此之前我們一直沒能探測到它。
研究人員稱,這是因為對於試圖在特定紅外波長上探測這種分子的陸基光譜儀來説,地球的大氣層實際上如同一面厚厚的磚牆。此外,先前分辨率相對低的光譜測定技術的侷限,使得對氦合氫離子的任何觀察充其量也是含糊不清的。
報道指出,居斯滕的團隊能夠同時克服上述兩個障礙,這得益於美國國家航空航天局“平流層紅外天文學觀測站”(SOFIA)飛機搭載的“德國太赫茲頻率天文觀測接收器”(GREAT)所具備的能力。
居斯滕稱,GREAT接收器是世界上唯一能夠進行此類觀測的儀器,而且只有在先搭乘飛機進入天空的情況下,它才能探測到太空中的氦氫化物。居斯滕説:“這種搜索之所以無法從地面的天文台進行,是因為在149微米的波長上,地球的大氣層是完全不透光的。因此,你需要進入太空,或者在像SOFIA這樣的高空飛行平台上,在巡航於具有吸光性的低層大氣之上的狀態下操作你的儀器。”
上述發現刊載於英國《自然》週刊。