首次在太空中发现氦氢化物离子

当宇宙还很年轻时，只存在几种原子。天体物理学家认为，大爆炸后大约10万年，电离氢和中性氦原子结合起来，首次形成氢化氦离子(HeH +)。这种分子应该存在于现代宇宙的某些部分，但它从未在太空中被发现 - 直到现在。来自美国，德国和法国的一组研究人员利用美国宇航局的红外天文学平流层观测站(SOFIA)在NGC 7027中发现了它的特征，这是一个行星状星云，距离天鹅座大约3000光年远。

“HeH +潜伏在那里，但我们需要合适的仪器才能在适当的位置进行观察 - 而SOFIA能够做到这一点，”SOFIA科学中心主任Harold Yorke博士说。

今天，宇宙充满了大型复杂的结构，如行星，恒星和星系。但是超过130亿年前，在大爆炸之后，早期的宇宙很热，所有存在的都是几种原子，主要是氦和氢。

当原子结合形成第一个分子时，宇宙终于能够冷却并开始形成。天体物理学家推断，HeH +是第一个原始分子。

一旦冷却开始，氢原子就可以与HeH +相互作用，从而产生分子氢 - 主要负责形成第一颗恒星的分子。

星星继续伪造构成我们今天丰富的化学宇宙的所有元素。

但问题是科学家们无法在太空中找到HeH +。到目前为止，化学诞生的第一步尚未得到证实。

德国马克斯普朗克射电天文学研究所的研究员罗尔夫·格斯滕博士说：“星际空间中缺乏HeH +存在的证据是几十年来天文学的两难选择。”

1925年，化学家们通过诱导氦气与氢离子共享其中一个电子，在实验室中创造了HeH +。

然后，在20世纪70年代后期，研究NGC 7027的天文学家认为这种环境可能恰好形成HeH +。来自老化恒星的紫外线辐射和热量产生适合于形成HeH +的条件。但他们的观察结果尚无定论。随后的努力暗示它可能存在，但HeH +继续躲避检测。

2016年，科学家向SOFIA寻求帮助。飞行高达45,000英尺(13.7公里)，SOFIA在地球大气干扰层之上进行观测。但它有一个空间望远镜没有的好处 - 它在每次飞行后返回。

“我们能够更换仪器并安装最新技术。这种灵活性使我们能够改进观察并回应科学家想要回答的最迫切的问题，“SOFIA副项目科学家Naseem Rangwala博士说。

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