Khi vũ trụ hình thành trong Big Bang 13,8 tỷ năm trước, các phản ứng hóa học sau đó đã hình thành các phân tử đầu tiên đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên vạn vật.
Mặc dù HeH+, ion helium hydride, đã được phỏng đoán trong nhiều năm là phân tử đầu tiên, các nhà khoa học không thể tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào về sự tồn tại của nó trong không gian. Phát hiện được công bố hôm 17/4 trên tạp chí Nature đã tìm ra bằng chứng này.
Sau Big Bang, HeH+ hình thành trong liên kết phân tử khi các nguyên tử heli và proton kết hợp. Sau đó, chúng phân tách thành các phân tử hydro và nguyên tử helium. Đây là hai loại nguyên tố có nhiều nhất trong vũ trụ.
 |
| Helium hydride được cho là hợp chất hóa học ổn định đầu tiên xuất hiện sau Big Bang. Ảnh: AFP/Getty. |
Theo CNN, việc các nhà khoa học chứng minh được ion phân tử trong phòng thí nghiệm vào năm 1925 đã dẫn đến cuộc tìm kiếm kéo dài hàng thập kỷ HeH+ trong không gian.
"Hóa học của vũ trụ bắt đầu với HeH+. Việc thiếu bằng chứng dứt khoát về sự tồn tại của nó trong không gian là một vấn đề nan giải đối với thiên văn học trong một thời gian dài", Rolf Güsten, tác giả nghiên cứu và nhà thiên văn học tại Viện nghiên cứu phóng xạ Max Planck, cho biết.
Các nhà khoa học tin rằng HeH+ có thể tồn tại trong tinh vân được các ngôi sao phóng ra trong giai đoạn cuối trước khi chúng phát nổ trong siêu tân tinh. Các ion phân tử được hình thành khi bức xạ của ngôi sao đạt nhiệt độ hơn 100.000 độ, làm ion hóa tinh vân.
Việc phát hiện tín hiệu của phân tử ở bước sóng mạnh nhất của nó là rất khó. Độ mờ đục của khí quyển Trái Đất cũng loại bỏ mọi kính viễn vọng trên mặt đất.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng SOFIA, Đài quan sát Địa tầng Thiên văn học Hồng ngoại, thiết bị cải tiến từ máy bay phản lực Boeing để mang theo một kính viễn vọng có thể bay trên bầu khí quyển thấp hơn.
Quang phổ kế có độ phân giải cao của SOFIA đã phát hiện phân tử trong tinh vân hành tinh NGC 7027.
"Phát hiện về HeH+ là minh chứng ấn tượng và đẹp đẽ về xu hướng hình thành các phân tử của tự nhiên", David Neufeld, đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư Khoa Vật lý và Thiên văn học tại Đại học Johns Hopkins, cho biết.
"Bất chấp sự thiếu thốn các thành phần, sự pha trộn hydro với khí heli kém hoạt động và môi trường khắc nghiệt ở hàng nghìn độ C, một phân tử mỏng manh đã hình thành. Đáng chú ý, hiện tượng này không chỉ được quan sát bởi các nhà thiên văn học mà còn được hiểu thông qua mô hình lý thuyết mà chúng tôi đã phát triển", ông nói.
