Helyum Hidrit: Evrendeki En Basit Yapılı Molekül!

Helyum hidrit evrendeki en basit moleküldür: Hidrojen atomu çekirdeği içerisindeki bir proton ve bir helyum atomundan oluşur. Helyum hidrit, genç evrende önemli bir rol oynamasına rağmen bu moleküle dair uzayda yapılan arayışlar sonuçsuz kalmış ve bu teoriden şüphe duyulmaya başlanmıştır.

Ancak bilim insanları sonunda SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy; Kızılötesi Astronomi İçin Stratosfer Gözlemevi) uçan gözlem istasyonu yardımıyla bu kuşkuları gidermeyi başardılar. Nature dergisinde yazdıkları makaleyle yaklaşık 3000 ışık yılı uzaktaki gezegenimsi bulutsu (nebula) içerisinde helyum hidrit tespit ettiklerini duyurdular.

13.8 milyar yıl önce yeni başlamış evrenin termal koşulları 4000 santigrat derecenin altına düştüğünde nötr helyum atomları oluşmuştur. Daha sonra bunlar iyonize hidrojenle bağlanmıştır. Bu bağlanmadan oluşan ilk helyum hidrit atomlarına benzer atomlar, 1925 yılı gibi erken bir tarihte, basit bağlar şeklinde laboratuvar ortamında elde edilmiştir. Ancak uzay ortamında bu bağların herhangi bir izine şu ana dek rastlanmamıştı. Bu nedenle araştırmada bulunan Max Planck Astronomi Enstitüsünden Rolf Güsten şöyle diyor:

Evrenin kimyası, helyum hidrit ile başladı. Bu molekülün yıldızlararası uzayda bir kanıtının bulunmayışı uzun süredir astronomi için bir ikilem oluşturmuştur.

Modeller, molekülün yalnızca genç evrende değil, gezegenimsi bulutsular (nebula) içerisinde de oluşabildini gösteren ilk kanıtlara ulaştı. Bunlar gelişim sürecinde yıldızları oluşturan gaz bulutlarıdır. Helyum hidrit arayışlarında Rolf Güsten ve meslektaşları, uçan gözlem istasyonu SOFIA'da bulunan GREAT (German Receiver at Terahertz Frequencies) adlı yüksek çözünürlüklü kızılötesi spektrometre ile gezegenimsi bulutsu (Nebula) NGC 7027'yi gözlemledi. Spektrometreler (tayfölçer) kullanılarak yapılan bu tarz bir gözlem sayesinde helyum hidrit moleküllerinin yaydığı radyasyonu tespit etmenin mümkün olduğu gösterildi.

Bu radyasyonun dalga boyu 0.149 milimetre olduğundan iki terahertz frekansına karşılık gelmektedir. Terahertz radyasyonu, yeryüzünün atmosferi tarafından güçlü bir şekilde emildiği için yalnızca uzaydan veya SOFIA gibi yüksek uçan gözlem istasyonlarıyla ölçülebilmektedir. Güsten bu gelişmenin nedeni ile ilgili olarak şunları söylüyor:

Radyasyon alanında yüksek çözünürlüklü spektroskopiyi kullanmamızı mümkün kılan yalnızca terahertz teknolojisindeki son gelişmelerdi.

NASA/ESA/Hubble Processing: Judy Schmidt

Yapılan gözlem, teorik olarak gezegenimsi bulutsu içerisinde helyum hidrit bulunabileceğini söyleyen teorilere bir deneysel kanıt niteliğinde olup aynı zamanda, yıldızın yapmış olduğu ışınım sayesinde bir elektronun, nötr hidrojen atomlarından sökülebildiğini göstermesi bakımından da oldukça ilginçtir. Araştırmacılara göre keşif, doğanın zor koşullar altında bile moleküller üretebildiğini göstermektedir.