Sekitar sepuluh detik setelah ledakan besar, alam semesta yang relatif kecil tetapi berkembang pesat terdiri dari inti atom, elektron, dan foton yang semuanya mengambang bebas dalam plasma super panas. Akhirnya hal-hal yang cukup dingin bagi partikel-partikel ini untuk membentuk atom yang stabil, dan alam semesta dipenuhi sebagian besar hidrogen dan helium. Sekitar 100.000 tahun dalam sejarah alam semesta, atom akhirnya bergabung membentuk molekul pertama — atom netral helium yang dikombinasikan dengan atom hidrogen bermuatan positif untuk membentuk molekul helium hidrida.
Helium hidrida telah lama dianggap sebagai awal dari rantai panjang kimia yang pada akhirnya menyebabkan semua molekul beragam alam semesta, dan untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah melihat molekul-molekul di ruang angkasa. Para astronom yang menggunakan Observatorium Stratospheric NASA untuk Infrared Astronomy (SOFIA), sebuah teleskop inframerah yang dipasang pada Boeing 747, menemukan helium hidrida modern dalam nebula planet di galaksi kita sendiri, sebagaimana dirinci dalam sebuah penelitian yang diterbitkan pekan ini di Nature .
"Meskipun HeH + [helium hydride] memiliki kepentingan terbatas di Bumi saat ini, kimia alam semesta dimulai dengan ion ini, " tulis para penulis dalam penelitian tersebut. “Kurangnya bukti definitif untuk keberadaannya di ruang antar bintang telah menjadi dilema bagi astronomi. Deteksi jelas yang dilaporkan di sini membawa pencarian selama puluhan tahun ke akhir yang bahagia akhirnya. ”
SOFIA mengambil tiga penerbangan pada Mei 2016, mendaki setinggi 45.000 kaki, untuk mengamati planetary nebula NGC 7027, Maria Temming melaporkan untuk Science News . Diposisikan sekitar 3.000 tahun cahaya, planetary nebula adalah awan gas yang mengembang mengelilingi bintang yang dulunya mirip dengan matahari tetapi telah mengeluarkan sebagian besar materialnya, meninggalkan sisa-sisa bintang yang disebut kurcaci putih. Dalam gas panas nebula, SOFIA dapat memilih tanda tangan helium hidrida dalam cahaya inframerah.
Di atas selimut salju yang menutupi pegunungan Sierra Nevada selatan California, Stratosphere Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) NASA terbang dengan pintu geser di atas rongga teleskop terbuka penuh. (NASA / Jim Ross) "Molekul ini bersembunyi di luar sana, tetapi kami membutuhkan instrumen yang tepat untuk melakukan pengamatan pada posisi yang tepat — dan SOFIA mampu melakukannya dengan sempurna, " kata Harold Yorke, direktur Pusat Sains SOFIA di California, dalam sebuah pernyataan dari NASA.
Helium hidrida bukanlah molekul yang sangat stabil, tetapi para ilmuwan mampu menciptakan ion bermuatan positif di laboratorium pada tahun 1925, lapor Bill Andrews for Discover . Para astronom berharap menemukan molekul dalam nebula selama beberapa dekade, dan pada 1970-an, pengamatan NGC 7027 menyarankan bahwa molekul itu mungkin memiliki kondisi yang tepat — panas tinggi dan radiasi ultraviolet dalam jumlah besar — untuk membentuk helium hidrida.
Baru-baru ini, upgrade ke salah satu instrumen SOFIA, Receiver Jerman di Terahertz Frequencies (GREAT), memungkinkan teleskop udara untuk mencari panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh ion helium hidrida. Instrumen ini berfungsi seperti penerima radio, menurut pernyataan NASA, dan operator teleskop dapat menyesuaikan frekuensi yang tepat untuk mencari molekul tertentu.
Helium hidrida yang diamati oleh SOFIA dibentuk di NGC 7027, jauh setelah molekul pertama dibuat lebih dari 13 miliar tahun yang lalu. Tetapi penulis utama studi baru, Rolf Güsten dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi di Jerman, dan timnya berencana untuk menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) di Chili untuk mencari helium hidrida yang dibuat tidak lama setelah Ledakan Besar. Jika mereka berhasil, umat manusia akan mengintip ke masa miliaran tahun dan melihat beberapa blok bangunan pertama dari segala yang akan datang.
