분자가 우주에 언제 어떻게 나타났는지 궁금해 한 적이 있습니까? 약 140억 년 전 빅뱅 이후 화학 반응은 우리가 알고 있는 모든 것의 형성에 결정적인 역할을 하는 분자를 생성했습니다. 그러나 이 분자들이 무엇인지는 미스터리였습니다. 다행스럽게도 최근까지 과학자들은 최근 우주에서 최초의 분자를 발견했습니다. 이 발견은 낮은 대기를 비행할 수 있는 보잉 747SP 항공기에 위치한 세계 최대의 성층권 천문대인 SOFIA(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)를 사용하는 천체 물리학자 국제 팀에 의해 이루어졌습니다. SOFIA에는 고해상도 분광기가 있습니다. 분자를 감지하는 것을 가능하게 한 것은 이 도구였습니다. 우주 최초의 분자가 빅뱅 이후 약 10만 년 후에 나타났다는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 행성상 성운 NGC 702에서 지구에서 3000광년 떨어진 곳에서 발생했습니다. 이론적으로 이 분자는 존재해야 했습니다. 우리는 헬륨과 수소 원자로 형성된 수소화헬륨(HeH +) 이온에 대해 이야기하고 있습니다. 두 요소 모두 우주에서 가장 풍부하며 주로 수소와 이차적으로 헬륨입니다. 과학자들은 1925년부터 그녀를 찾고 있습니다.
우주에서의 분자 화학
성간 공간에서 HeH +의 존재에 대한 결정적인 증거의 부족은 오랫동안 천문학의 딜레마였습니다. 1970년대 후반의 천체화학 모델은 그러한 물체를 감지할 가능성을 보여주었습니다. 이로 인해 과학자들은 헬륨 수소화물 이온이 초신성으로 붕괴되기 전에 진화의 마지막 단계에 있는 태양과 유사한 별이 방출하는 혼돈의 행성상 성운에 존재할 수 있다고 믿게 되었습니다. Ilya Khel의 매혹적인 재료에서 별이 왜 그리고 어떻게 붕괴하여 초신성이 되는지 읽어보십시오.
수소화 헬륨의 분자 이온은 1925년 실험실에서 처음으로 시연되었습니다. 그 이후로 연구자들은 광대한 우주 공간에서 이 분자를 찾기 시작했습니다.
행성상 성운 NGC 702는 백조자리 방향에 있습니다. 그것은 조밀 한 껍질로 둘러싸인 죽은 별의 잔해를 포함합니다. 연구자들은 이 원시 가스에서 중성 헬륨이 수소 이온과 상호작용하여 우주 역사상 최초의 화학 결합을 형성하여 최초의 분자를 생성했다고 믿습니다. 찾기 어려운 분자를 찾기 위해 과학자들은 방출하는 빛의 특성 주파수, 특히 일반적으로 지구 대기에 의해 차단되는 원적외선 스펙트럼 라인을 찾았습니다. 그러나 소피아호에 탑재된 원적외선 분광계는 NGC 7027(위 사진)이라는 행성상 성운에서 처음으로 이 신호를 감지할 수 있게 했다고 연구원들이 네이처 저널에 오늘 보고했습니다. 결과는 일반적으로 반응성이 없는 헬륨을 포함하는 이 가능성이 희박한 분자가 우주에서 생성될 수 있음을 보여줍니다. 이 초석이 확인되면 향후 130억 년 화학의 진화는 더 확고한 기반에 서게 되는 것 같습니다.
별자리 Cygnus는 북반구에서 가장 눈에 띄는 별자리 중 하나입니다.
분광계는 스펙트럼의 축적을 연구하고 분석 방법을 사용하여 분석하는 데 사용되는 광학 기기입니다. 스펙트럼은 프리즘을 통과하는 광선의 통과로 인해 발생하는 유색 줄무늬의 집합이라는 것을 상기시켜 드리겠습니다.
CNN News에 따르면 헬륨 수소화물 이온의 발견은 자연이 분자를 형성하려는 경향을 보여주는 훌륭한 증거입니다. 이 연구의 공동 저자이자 존스 홉킨스 대학의 물리학 및 천문학과 교수인 David Neufeld는 말합니다. Yandex. Zen의 채널에서 우리 우주에 대한 더 흥미로운 자료를 찾을 수 있습니다.
실험실에서 발견된 지 85년 만에 발견된 우주 최초의 분자
사용할 수 있는 유망한 성분에도 불구하고 수소와 불활성 비활성 기체 헬륨의 혼합물과 섭씨 수천도의 가혹한 환경에도 불구하고 깨지기 쉬운 분자가 형성됩니다. 이 현상은 천문학자들이 알아차릴 수 있을 뿐만 아니라 우리가 개발한 이론적 모델의 도움으로 이해할 수 있다는 점은 주목할 만합니다.
연구자들은 네이처(Nature) 저널에 발표된 이번 발견이 우주 탄생 직후 우주의 단순 화학에 대한 기본적인 이해의 핵심 부분을 확인시켜준 것이라고 믿고 있다. 과학자들에 따르면, 이 연구는 초기 우주의 단순 화학에 대한 기본 이해의 핵심 부분을 확인하고 수십억 년에 걸쳐 현대 복합 화학으로 진화한 방법을 설명하는 데 도움이 됩니다.