новости космоса Все новости Апрель 2019 года
6276 29
18 апреля 2019 07:40:20
Первая молекула во Вселенной наконец обнаружена в космосе

В ранние годы нашей Вселенной, более чем 13 миллиардов лет назад, она была наполнена атомами всего лишь трех химических элементов.

Звезды начали формироваться лишь спустя 100 миллионов лет.

Однако не позже, чем через 100000 лет после Большого взрыва, во Вселенной появилась самая первая молекула, невероятное соединение гелия и положительно заряженного водорода в структуре, известной как гелий-гидрид ион (HeH+).

«Химия тогда только начиналась», - сказал Дэвид Ньюфельд (David Neufeld), профессор Университета Джона Хопкинса, США, и один из авторов новой научной работы, в которой описывается обнаружение в космосе этой «неуловимой» молекулы.

«Формирование молекулы HeH+ имеет примерно такое же значение для эволюции химических процессов во Вселенной, какое имеет для жизни на Земле переход от одноклеточных форм к многоклеточным организмам», - сказал он представителям информационного агентства Франс Пресс.

Теоретические модели уже давно предсказывали существование молекулы HeH+, а кроме того, эта молекула была синтезирована в лаборатории и подробно изучалась, начиная еще с 1925 г. Однако обнаружение молекулы HeH+ в естественных условиях до сих пор ни разу не было осуществлено.

Проблема с обнаружением этой молекулы состоит в том, что испускаемые ею электромагнитные волны лежат в дальнем ИК-диапазоне, что затрудняет их наблюдения с поверхности Земли – поскольку атмосфера нашей планеты поглощает эти волны. Поэтому в новой работе Ньюфелд и его коллеги использовали для наблюдений самолетную обсерваторию НАСА SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), которая позволила устранить около 85 процентов «атмосферного шума». Исследователи знали, что гелий-гидрид ион следует искать в окрестностях умирающих звезд, подобных Солнцу, которые называют планетарными туманностями, поэтому объектом этих наблюдений стала планетарная туманность NGC 7027, находящаяся на расстоянии примерно 3000 световых лет от нас. Данные, полученные в результате трех полетов обсерватории SOFIA, выполненных в мае 2016 г., позволили исследователям однозначно установить присутствие молекулы HeH+ в окрестностях наблюдаемой планетарной туманности.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

комментарии
1
Teddy25 · 18-04-2019

Ну не молекула, конечно, а ион. Но так да - плазмохимия началась с него. В плазме вообще полно экзотических соединений.

2
Starlight43 · 18-04-2019

В чем важность этого открытия, так и не понял. Тот гелий-гидрид ион, что обнаружен сейчас - явно не самая первая молекула Вселенной, т.к. сформировался в окрестностях "современной" звезды, то есть относительно недавно. Сердцем чую - практически любые вещества, известные на планете Земля, рано или поздно будут обнаружены в космосе, дай только срок )

3
dr_ovosek16 · 18-04-2019

А кто был третьим и в данном соединении лишним?

4
Sqwair77748 · 18-04-2019

Надо было заголовок сделать в другом стиле "Раскрыта тайна появления водорода и гелия во Вселенной!", и обязательно добавить "Шок! Сенсация! Это невероятно!". Тогда у авторов исследования кликбейтов было бы в разы больше.
А теперь, собссна к делу: водород и гелий в свободном состоянии, обязаны распаду данному иону. И именно этот ион, появился первым во всей Вселенной. На нем так и написано, мелким шрифтом (на спектральном микроскопе, еле-еле, но прочли) - "ион. Гелий-гидрид. Дата изготовления - эпоха нуклеосинтеза. Порядковый номер 1"

5
Sqwair77748 · 18-04-2019

dr_ovosek, литий. А еще, вроде и четвертый был, в еще меньших количествах - если не ошибаюсь - бериллий.

6
Kolober0 · 18-04-2019

(4)
Sqwair777, а если китайцы тоже найдут такую же молекулу в другом месте, они не передерутся за её первенство с американцами?
Я даже знаю, что в наших рядах есть такие, которые будут стоять за китайцев горой, ведь у них самая большая экономика в мире, которая дальше всех может дотянуться, тем более до какой то там первородной молекулы :).

7
Sqwair77748 · 18-04-2019

Kolober, не! Такую уже не найдут. Они ж все по порядковым номерам подписаны. Первую уже нашли. Если очень повезет, то могут только вторую найти.
Там же каждая подписана.
"ион. Гелий-гидрид. Дата изготовления - эпоха нуклеосинтеза. Порядковый номер 2"
Это максимум, что светит всем остальным найти.
А если повезет, но не очень, то возможен вариант:
"ион. Гелий-гидрид. Дата изготовления - эпоха нуклеосинтеза. Порядковый номер 23345976443"
Но, это совсем не эпично. Какая уж тут слава и почет? :))

8
Kolober0 · 18-04-2019

Дак я вот о том, о первом первенстве то речь веду. Ну типа, американцы заявили. что они первыми были на Луне, но после тотального разоблачизма их вранья, китайцы точно туда доберутся следующими, и начнут судиться с ними за намбэ уван.
А с американской первичной молекулой расправятся также, как на Марсе исчез метан. Ну типа наведут резкость своих мощных телескопов через прищуренный, охотничий взгляд на планетарную туманность NGC 7027, находящуюся на расстоянии 3000 световых лет от нас, а там раз, и нет оказывается уже этого водородного гидрида-ангидрида. Впрочем, они же и обнаружат, что на Луне нет никаких следов и воткнутого помятого флага матрасовочного дизайна.
Нет, вот вы представьте, что китайцы заявляют об отсутствии большого скачка на поверхности Луны? Это же будет такая сенсация! Мировой патриотизм вознесётся на небывалую высоту! По всему миру продут многочисленные демонстрации, ну все прям с ума сойдут, толпы будут такие же, как при мировом вояже Гагарина. Президент америки уйдёт в отставку, а Teddy напьётся в драбодан и мы утонем в литературщине, читая его комментариях на Астроньюс.
Так что первенство молекулярной 1-цы вопрос открытый.

9
elena124 · 18-04-2019

В интернете читала,что учёные сняли на камеру разрыв молекулы.Но,там молекула была сложная.А,эта молекула смогла бы разорваться?

10
Starlight43 · 18-04-2019

Elena, еще как! Эта "молекула" может существовать только в условиях температур, приближенных к абсолютному нулю, вдали от источников высокоэнергетического излучения. Короче, раз чихнуть - она и развалится. :-)

11
dr_ovosek16 · 18-04-2019

Kolober, все, теперь после такого изумительного описания торжества рокетбаррельства, обязательно постараюсь до него дожить, чтобы принародно перед здешним покаяться! Обожаю посыпать голову пеплом перед тем, кто докажет, что я был не прав. )))

12
Kolober0 · 19-04-2019

dr_ovosek, готовьте пепел, рано или поздно что-то подтвердится, и у вас его должно быть в достаточном количестве.
Это более серьёзно, чем вы думаете. Ну вот например, американцы кровно обидели китайцев, когда заявили о большом скачке (прыжке) на Луне. Большой скачок, о котором я заикнулся, это национальная скрепа китайцев, и когда кто-то другой покушается на неё, то сами знаете как это ранит патриотические чувства.
Так что китайцы, а за ними индусы и всякие африканоподобные нации сделают всё, чтобы восстановить покачнувшуюся национальную гордость больших скачков, и поставить на место зарвавшихся американских жидобандеровцев.

13
Kolober0 · 19-04-2019

dr_ovosek, и если даже после этого комментария вы всерьёз не воспринимаете изложенные мною доводы, то китайцы так не думают. Посмотрите, они же доказали своё право первичного первенства на термин "Большой скачок". Как они прыгнули экономически и космически! Никаким американцам и не снилось такое, по блошиному прыгать всей нацией в поднебесье!
И вообще, китайцы самая пассионарная нация, поэтому Луна будет скачообразно их.

14
dr_ovosek16 · 19-04-2019

Kolober, я даже знаю, как они докажут свое первенство: просто уничтожат все американские артефакты и заметут все следы пребывания американцев на Луне.

15
Kolober0 · 19-04-2019

Самое главное это надо сделать ночью и на обратной стороне Луны, чтобы надёжно никто не увидел, особенно демократический либерал.
А почему на обратной стороне, спросите вы, так это по принципу старого анекдота: "Мальчик, ты что тут под фонарным столбом ищешь? Ключ. А где ты его потерял? Вон там. А почему здесь ищешь? Так здесь светлее.
Так вот, китайские товарищи будут действовать скрытно, ночью и на обратной стороне Луны. Ну а если чего там не так, то они будут делать громаднейший скачок к месту расположения следов пендосятины..., ничего с этим не поделаешь, скрепа она и на Луне скрепа!

16
Teddy25 · 19-04-2019

Можно хотя бы в теме о плазмохимии обойтись без американцев? Или так свербит, что невмоготу?

17
dr_ovosek16 · 19-04-2019

"Дэвид Ньюфельд (David Neufeld), профессор Университета Джона Хопкинса, США, и один из авторов новой научной работы, в которой описывается обнаружение в космосе этой «неуловимой» молекулы". Ну, и как тут без американцев обойтись?! )))

18
Teddy25 · 19-04-2019

Ньюфельд - это профессор, а американцы Колобка - это политсрач троля на ровном месте.

19
dr_ovosek16 · 19-04-2019

Ну не угодил он вам, это не значит, что вы умнее, а тролль пишется так.

20
Teddy25 · 19-04-2019

Что за бред?

21
dr_ovosek16 · 19-04-2019

Teddy, исключительно ваш, но пояснить какой, не позволяют правила сайта.

22
Kolober0 · 20-04-2019

(16)
Teddy, что я читаю? Как это комментарий без американцев, вы что это, начинаете выздоравливать?
Нет уж, вы заразили нас тут этим, и теперь ни одного комментария без пиндосятины. Мы тут должны полностью и бесповоротно с этим наиглавнейшим вопросом разобраться, иначе всем нам будет хана от американского хана. Думаю вы с этим пока ещё не станете спорить?
Кстати, вы вообще знаете что изначально, вернее кого изначально называли пиндосами? Нет, не ваших любимых американцев, а греков в приазовье и негров в Африке, конечно же в устах русских и украинцев. Нигде больше в мире американцев пиндосами не обзывают, так что "пиндос" можно смело записывать в список очередной нашей духовной скрепы.

23
dilettant107 · 20-04-2019

А разве не молекулярный водород был первой молекулой?! Да простят меня астроньюсяне за невольный каламбур!

24
dr_ovosek16 · 20-04-2019

dilettant, мельком попадалось утверждение, что атомарный водород переходит в молекулярное состояние только в присутствии примесей других элементов или на стенках сосуда. Так ли это?

25
Starlight43 · 20-04-2019

ЯТП, вся фишка в том, чтобы при образовании молекулы водорода быстренько избавиться от излишка энергии, которой в ходе рекомбинации атомов водорода (даже "остывших") выделяется немало. Иначе новенькая, с пылу - с жару, молекула с очень большой вероятностью развалится обратно на атомы. В плотном атомарном газе есть вероятность столкновения сразу трех атомов - в результате образуется H2, а "третий лишний", как ошпаренный, устремляется прочь, до нового столкновения - унося избыток энергии. Причем, газовое облако должно как-то избавляться от излишка энергии, иначе при попадании в молекулу, такой "ускоренный" атом может вновь ее разбить. В ранней Вселенной газ мог остыть только в результате ее расширения. В современных же условиях атомы водорода легко рекомбинируют на частицах пыли, которые, в свою очередь, избавляются от избытка энергии путем излучения.

26
dr_ovosek16 · 20-04-2019

Starlight, то есть новость подали не совсем корректно, и первыми молекулами, но недолговечными, были все-таки Н2, а гелий-гидрид ион (HeH+) был первым двухэлементным химическим соединением?

27
Starlight43 · 21-04-2019

Dr_ovosek, не факт.
Если интересно, можно прикинуть, какие реакции могли происходить в условиях частной ионизации вещества ранней Вселенной. Имеем набор атомов и ионов: H, H+, He и He+. Реакции между положительными ионами He+ и H+ не идут: дефицит либо вовсе отсутствие электронов для образования химической связи, а также огромное значение электростатического отталкивания одноименных зарядов на тех максимально необходимых расстояниях между ядрами элементов, при которых становится возможной химическая реакция. Приблизительно по сходным причинам не идет и H + H+. He + He; He + He+ -тоже не идет, гелий - инертный газ. Остаются такие варианты:
He + H+; или He+ + H -образуется тот самый HeH+, о котором речь в исследовании. Связь в этом соединении образуется по донорно-акцепторному механизму и ни разу ни факт, что будет прочнее ковалентной связи, как в H2.
H + H с образованием H2.
Вот только эти два соединения и могли образовываться тогда. И тут, чувствуется, на преимущественное образование одного из них прямо влияет, помимо температуры, еще и степень ионизации первородного вещества. А также, вероятно, ряд неизвестных или неучтенных исследователями параметров. Кто его знает, что в молодом Универсе творилось на самом деле. ))) Если не вдаваться в химизм процессов, то, как минимум, надо сравнивать константы диссоциации и энтальпии образования (мне, честно, копать лень).
И, наверное, речь в исследовании все-таки о каких-то ощутимых первичных количествах веществ, а не прямо о штучных молекулах. Потому как реально САМОЙ первой молекулой во Вселенной вполне могла быть и H2, прожившая, скажем, одну пикосекунду. Невзирая на все констаты, просто волею случая. :-)

28
Starlight43 · 21-04-2019

Пока писал, заинтересовался. Полез в Nature. Из превьюхи следует, что He+ раньше, чем H+, рекомбинировали с электронами с образованием атомов He. Таким образом, объясняется, что в некоторый момент вещество Вселенной состояло преимущественно из атомов He и ионов H+, отсюда и вывод о "первой в мире" молекуле HeH+. Ньюфельд со товарищи опираются, очевидно, на исследования химизма процесса образования гелий-гидрид иона, выполненными другими учеными. Если не лопатить кучу, вероятно, платных исследований, то по-простому требуется сравнить, какой процесс идет скорее: He + H+; или же H+ + e-. Причем, желательно, опять же, учитывать все известные и неизвестные условия, которые были в молодой Вселенной.
То есть для себя я мало что тут прояснил.
Исследование, представленное в новости, собственно, имеет астрономическую направленность и содержит сам факт и методику открытия HeH+ в современной Вселенной. Только и всего! И доступ к статье платный, зараза. :-(

29
dr_ovosek16 · 21-04-2019

Starlight, кто нам подскажет, имеются ли пиратские научные сайты, или любопытствующих так мало, что у хакеров нет интереса взламывать платных жадюг? :-)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2019. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!