Astronomen vinden het allereerste molecuul van het heelal

SOFIA, het vliegende observatorium van de NASA heeft in een verre nevel het eerste molecuul gevonden dat na de Oerknal werd gevormd.

Het molecuul heliumhydride, een combinatie van helium en waterstof, werd gevonden in een nevel op een afstand van ongeveer 3000 lichtjaar. De ontdekking werd gedaan met het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) van de NASA. Het molecuul werd aangetroffen in de planetaire nevel NGC 7027. Een planetaire nevel is het stoffige overblijfsel van een zonachtige ster.

Honderdduizenden jaren na de Oerknal was het heelal veel te heet en was er veel teveel straling om atomen aan elkaar te laten binden. In die periode bestonden er maar een paar soorten atomen: waterstof, helium en lithium. Een nieuw onderzoek heeft echter aangetoond dat het heelal ongeveer 100.000 jaar na de Oerknal genoeg was afgekoeld om helium en waterstof met elkaar te kunnen combineren. Hieruit ontstond het molecuul heliumhydride.

Heliumhydride

Heliumhydride is gemaakt in een laboratoriumomgeving maar het is nu voor het eerst dat het molecuul ook is waargenomen in de ruimte. Dit schept volgens de NASA meer licht op de chemie in het vroege heelal.

Volgens NASA wisten astronomen dat het molecuul er moest zijn maar hadden ze de juiste instrumenten nodig om de juiste waarnemingen te kunnen doen. Het bleek dat SOFIA perfect was om deze waarnemingen te doen.

Toen het heelal was afgekoeld begonnen waterstofatomen te reageren met heliumhydride. Hieruit ontstond moleculair waterstof en dat was de eerste stap voor het ontstaan van sterren. Van hieruit waren sterren verantwoordelijk voor het maken van alle andere elementen in het heelal.

Het gebrek aan bewijs over het bestaan van heliumhydride in de interstellaire ruimte was tientallen jaren een probleem voor astronomen omdat ze hiermee hun theorie niet sluitend konden krijgen.

NGC 7027 staat al sinds de jaren ’70 in de belangstelling als het gaat om heliumhydride. Ultraviolette straling en hitte van de ouder wordende ster waren volgens astronomen geschikt voor het maken van heliumhydride. Echter, astronomen waren niet in staat om deze theorie te bevestigen. Tot nu toe.

SOFIA

SOFIA is een telescoop aan boord van een omgebouwde Boeing 747 die kan opstijgen tot ongeveer 13,5 kilometer. Op die hoogte wordt SOFIA niet beïnvloed door interferenties door de atmosfeer van de Aarde. SOFIA komt na iedere vlucht terug naar de Aarde waardoor wetenschappers in staat zijn om het instrumentarium met de laatste technologie bij te werken. Een van de meest recente aanpassingen is het toevoegen van een specifiek kanaal om de chemische handtekening van heliumhydride te kunnen detecteren. Eerdere telescopen konden dit niet.

Deze flexibiliteit maakt het mogelijk om de waarnemingen te verbeteren en in te spelen op de meest prangende vragen die wetenschappers beantwoord willen hebben. Aldus NASA in een verklaring.

Het onderzoek werd op 17 april 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Eerste publicatie: 20 april 2019