宇宙大爆炸中最早形成一種離子分子被發現？別被騙了

　　來源：中國科學院國家天文台

　　前段時間，英國《自然》雜誌上的一篇文章稱，科學家們首次在行星狀星雲NGC7027中檢測到了氦合氫離子（HeH+），一時間激起了大家的好奇心，小天也不例外。HeH+被稱為是宇宙嬰兒時期最早形成的一種離子分子，人們對它有著很強的探索欲，那麼它到底是個啥？這次發現有什麼意義？小天請來了國家天文台陳學雷研究員，說說HeH+那些事兒。

　　要說HeH+，我們就得先說說宇宙大爆炸。在我國古代的傳說中，盤古用一把巨斧劈開天地，而西方也有著創世紀的神話故事，但宇宙大爆炸理論告訴我們，既沒有盤古的存在，創世紀也只是人們的遐想。宇宙大爆炸理論是現代宇宙學中最有影響的一種學說之一，138億年前，宇宙由一個緻密熾熱的奇點大爆炸後膨脹而形成，當時其中只有幾種原子，它們主要是氦和氫，那麼HeH+怎麼形成的呢？

宇宙大爆炸模擬圖 圖片來源：網路

　　陳學雷介紹道：「當大爆炸過去一段時間後，氦原子和氫離子開始結合，最終形成了HeH+。但這次發現的HeH+並不是在大爆炸中誕生的，也與大爆炸中的HeH+形成機制不同，有一些媒體報道認為發現它有助於人類了解生命起源，兩者是沒有較大關係的。」

　　雖然這次是在宇宙中第一次檢測到HeH+，但早在1925年研究人員便首次在實驗室內證明了HeH+的存在。這麼多年過去了，檢測它的難度到底在哪兒？陳學雷表示，第一是因為HeH+存在的並不多，第二是它不穩定。那麼這次發現HeH+的行星狀星雲NGC7027有什麼不一樣呢？陳學雷說道：「我們都知道太陽最後會變為紅巨星，當紅巨星繼續膨脹就會變成行星狀星雲，殘留下來的內核就是我們能看到的白矮星。白矮星紫外線輻射非常高，可以電離出H+，與He形成HeH+。」

行星狀星雲NGC7027，圖片中心偏左位置白色區域是一顆白矮星 圖片來源：H. Bond (ST ScI) ,NASA

　　對於這次的發現小天還有一個非常好奇的地方，那就是SOFIA（平流層紅外天文台）。以往我們知道的望遠鏡大部分建在地面上，或者發射到太空中，從來沒有見過用一架飛機作為一個天文台來觀測，陳學雷研究員也就此為小天解答了疑惑。

　　他表示，地面上的望遠鏡是在可見光和無線電波段進行觀測，而發現HeH+需要在紅外線波段進行觀測，最簡單的是發射一顆衛星，但造價卻十分高昂。早先科學家們在高山上建望遠鏡，避開了低層濃密大氣對來自天體的紅外輻射的吸收，得以在紅外線波段進行觀測，後來則產生了用飛機進行觀測的想法，SOFIA就此誕生。

SOFIA 圖片來源：網路

　　陳學雷介紹道：「SOFIA實際是一架改裝過的波音747SP噴氣客機，它攜帶一台直徑約為2.5米的望遠鏡，是NASA和德國宇航中心（DLR）的聯合項目。我們知道抖動對觀測的影響很大，飛機在飛行過程中不可避免會有抖動，所以能夠平穩的進行觀測，SOFIA是非常優秀的。」

　　最後，敲黑板啦！小天來做個總結，HeH+被認為是宇宙演化的重要標記之一，能夠在太空中發現是不容易的，但這次發現的HeH+不是在宇宙大爆炸中產生的，也不太能幫助我們了解人類起源~

　　受訪專家

　　陳學雷，中國科學院國家天文台研究員，宇宙暗物質暗能量團組首席科學家，星系宇宙學部副主任，博士生導師，中國科學院大學崗位特聘教授。

　　輪值主編：姜曉軍（國家天文台研究員）

　　撰稿：蔡琳

　　編輯：黃京一、柒柒

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