ビッグバンの約10秒後、比較的小さいが急速に拡大する宇宙は、原子核、電子、光子で構成され、すべて過熱プラズマ内を自由に浮遊しています。 最終的にこれらの粒子が安定した原子を形成するのに十分なほど冷却され、宇宙はほとんど水素とヘリウムで満たされました。 宇宙の歴史の約10万年後、原子は最終的に結合して最初の分子を形成しました。中性ヘリウム原子は正に帯電した水素原子と結合して水素化ヘリウム分子を形成しました。
水素化ヘリウムは、長い宇宙の連鎖の始まりであると長い間考えられていましたが、最終的には宇宙のすべての多様な分子につながり、科学者たちは初めて分子を宇宙に発見しました。 ボーイング747に搭載された赤外線望遠鏡であるNASAの赤外線天文学のための成層圏天文台（SOFIA）を使用している天文学者は、今週のNatureで公開された研究で詳述されているように、私たち自身の銀河の惑星状星雲で現代のヘリウム水素化物を発見しました。
「HeH + [水素化ヘリウム]は今日の地球では重要性が限られていますが、宇宙の化学はこのイオンから始まりました」と著者は研究で書いています。 「星間空間での存在そのものの決定的な証拠の欠如は、天文学のジレンマでした。 ここで報告された明確な検出により、数十年にわたる検索がついにハッピーエンドに至ります。」
SOFIAは、2016年5月に4フィートの高さまで3回飛行し、惑星状星雲NGC 7027を観測しました。 約3, 000光年離れた位置にある惑星状星雲は、かつて太陽に似ていたが、ほとんどの物質を放出した星を取り巻くガスの膨張する雲であり、白いwar星と呼ばれる恒星の残骸を残しています。 星雲の高温ガス内で、SOFIAは赤外線の水素化ヘリウムの特徴を抽出することができました。
カリフォルニアの南シエラネバダ山脈を覆う雪の毛布の上に、NASAの赤外線天文学のための成層圏天文台（SOFIA）は、望遠鏡の空洞の上のスライドドアが完全に開いた状態で飛行します。 （NASA /ジムロス） 「この分子はそこに潜んでいましたが、適切な位置で観測を行う適切な機器が必要でした。SOFIAはそれを完璧に行うことができました」と、カリフォルニアのSOFIAサイエンスセンターのディレクターであるハロルドヨークはNASAの声明で述べています。
水素化ヘリウムは特に安定した分子ではありませんが、科学者は1925年に研究室で正に帯電したイオンを生成することができました、とBill Andrewsが発見しました 。 天文学者は数十年にわたってこの分子を星雲内で見つけることを望んでおり、1970年代にNGC 7027の観測により、ヘリウム水素化物を形成するための適切な条件（高熱と大量の紫外線）があることが示唆されました。
最近では、SOFIAの機器の1つであるドイツテラヘルツ周波数受信機（GREAT）のアップグレードにより、空中望遠鏡が水素化ヘリウムイオンによって放出される光の波長を検索できるようになりました。 NASAの声明によれば、この機器はラジオ受信機のように機能し、望遠鏡のオペレーターは正しい周波数にチューニングして特定の分子を検索できます。
SOFIAによって観測された水素化ヘリウムは、130億年以上前に最初の分子が作成されてからずっと後、NGC 7027で形成されました。 しかし、新しい研究の主執筆者であるドイツのマックスプランク電波天文学研究所のロルフギュステンと彼のチームは、チリのアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）を使用して、まもなく作成されたヘリウム水素化物を検索する予定ですビッグバン。 彼らが成功すれば、人類は何十億年も昔を覗きこんで、これから来るすべての最初の構成要素のいくつかを見つけたでしょう。
