宇宙大爆炸中最早形成的一种离子分子被发现？别被骗了

来源：中国科学院国家天文台

前段时间，英国《自然》杂志上的一篇文章称，科学家们首次在行星状星云NGC7027中检测到了氦合氢离子（HeH+），一时间激起了大家的好奇心，小天也不例外。HeH+被称为是宇宙婴儿时期最早形成的一种离子分子，人们对它有着很强的探索欲，那么它到底是个啥？这次发现有什么意义？小天请来了国家天文台陈学雷研究员，说说HeH+那些事儿。

要说HeH+，我们就得先说说宇宙大爆炸。在我国古代的传说中，盘古用一把巨斧劈开天地，而西方也有着创世纪的神话故事，但宇宙大爆炸理论告诉我们，既没有盘古的存在，创世纪也只是人们的遐想。宇宙大爆炸理论是现代宇宙学中最有影响的一种学说之一，138亿年前，宇宙由一个致密炽热的奇点大爆炸后膨胀而形成，当时其中只有几种原子，它们主要是氦和氢，那么HeH+怎么形成的呢？

宇宙大爆炸模拟图 图片来源：网络

陈学雷介绍道：“当大爆炸过去一段时间后，氦原子和氢离子开始结合，最终形成了HeH+。但这次发现的HeH+并不是在大爆炸中诞生的，也与大爆炸中的HeH+形成机制不同，有一些媒体报道认为发现它有助于人类了解生命起源，两者是没有较大关系的。”

虽然这次是在宇宙中第一次检测到HeH+，但早在1925年研究人员便首次在实验室内证明了HeH+的存在。这么多年过去了，检测它的难度到底在哪儿？陈学雷表示，第一是因为HeH+存在的并不多，第二是它不稳定。那么这次发现HeH+的行星状星云NGC7027有什么不一样呢？陈学雷说道：“我们都知道太阳最后会变为红巨星，当红巨星继续膨胀就会变成行星状星云，残留下来的内核就是我们能看到的白矮星。白矮星紫外线辐射非常高，可以电离出H+，与He形成HeH+。”

行星状星云NGC7027，图片中心偏左位置白色区域是一颗白矮星 图片来源：H. Bond (ST ScI) ,NASA

对于这次的发现小天还有一个非常好奇的地方，那就是SOFIA（平流层红外天文台）。以往我们知道的望远镜大部分建在地面上，或者发射到太空中，从来没有见过用一架飞机作为一个天文台来观测，陈学雷研究员也就此为小天解答了疑惑。

他表示，地面上的望远镜是在可见光和无线电波段进行观测，而发现HeH+需要在红外线波段进行观测，最简单的是发射一颗卫星，但造价却十分高昂。早先科学家们在高山上建望远镜，避开了低层浓密大气对来自天体的红外辐射的吸收，得以在红外线波段进行观测，后来则产生了用飞机进行观测的想法，SOFIA就此诞生。

SOFIA 图片来源：网络

陈学雷介绍道：“SOFIA实际是一架改装过的波音747SP喷气客机，它携带一台直径约为2.5米的望远镜，是NASA和德国宇航中心（DLR）的联合项目。我们知道抖动对观测的影响很大，飞机在飞行过程中不可避免会有抖动，所以能够平稳的进行观测，SOFIA是非常优秀的。”

最后，敲黑板啦！小天来做个总结，HeH+被认为是宇宙演化的重要标记之一，能够在太空中发现是不容易的，但这次发现的HeH+不是在宇宙大爆炸中产生的，也不太能帮助我们了解人类起源~