尋覓幾十年 科學家發現宇宙中第一種分子
2019 年 04 月 18 日
科學家首次在 NGC 7027 行星狀星雲中發現氫化氦這種宇宙中第一個形成的分子結構。此為示意圖。(NASA)
經過長達幾十年的搜尋，美、德等國的科學家終於在銀河系中發現宇宙中第一種分子結構。這種原始的分子在宇宙大爆炸後由氫、氦等原子組成，促成了其它種分子的形成，進而使宇宙中產生恆星、行星和星系等各式複雜結構。
據美國國家航空航天局（ NASA ）網站報導，科學家相信，宇宙是在 130 多億年前的大爆炸中形成的。初期的宇宙十分炙熱，只有少數種原子存在。
而在宇宙大爆炸約 10 萬年之後，氫與氦原子首度組成了被稱為氫化氦（ helium hydride ）的分子。隨著這種原始分子的組成，宇宙得以冷卻下來並開始成形。
一旦冷卻下來，氫原子與氫化氦產生互動，導致氫分子的形成，而氫分子又組成了第一批恆星，恆星繼續造就構成現今宇宙的所有元素，使宇宙中充滿了恆星、行星和星系等大型複雜結構。
科學家認為，氫化氦應該存在於現今宇宙的某個區域，但他們直到最近才發現它的蹤跡。
氫化氦是很「挑剔」的分子。氦本身是鈍氣（惰性氣體），很難與其它種原子結合。但在 1925 年，科學家成功地在實驗室中創造出這種分子。
到了上世紀 70 年代，研究 NGC 7027 行星狀星雲的科學家發現，這個環境可能適合生成氫化氦。當地來自老化恆星的熱和紫外線所創造的條件，適合氫化氦的生成，但科學家始終未能觀測到該分子。
現在，藉由 NASA 的同溫層紅外線天文台（ Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy ），科學家終於在距離地球 3,000 光年的 NGC 7027 行星狀星雲中發現了氫化氦，證明這種分子確實存在於太空中。
就人們對宇宙初期的化學性質與其如何演化成現今的複雜化學性質的基本了解而言，這項發現證實了一個主要部分。
主導這項研究的德國馬克斯‧普朗克電波天文研究所（ Max Planck Institute for Radio Astronomy ）的科學家居斯滕（ Rolf Guesten ）說：「在過去幾十年來，缺乏證據證明星際太空中存在氫化氦，是天文學上的一個困境。」
居斯滕表示，能首次觀測到氫化氦非常令人興奮。「這為長期的探索帶來完美的結局，也消除了我們對宇宙初期化學性質的了解所存在的疑惑。」
