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우주 최초의 분자 수소이온화헬륨 확인

2019년 04월 30일 09:30
이미지 확대하기최초의 분자 이온으로 추정되는 수소이온화헬륨(HeH+) 의 구조도, 헬륨(He)과 수소이온(H+)이 결합된 형태다. CCoil/위키피디아
최초의 분자 이온으로 추정되는 수소이온화헬륨(HeH+) 의 구조도, 헬륨(He)과 수소이온(H+)이 결합된 형태다. CCoil/위키피디아

빅뱅(대폭발) 직후 우주에는 수소가 가장 먼저 형성됐고, 이후 헬륨 등 무거운 원소가 생성됐다. 독일 막스플랑크연구소와 미국 존스홉킨스대 등 공동연구팀이 우주에서 형성된 최초의 분자 이온으로 여겨지는 수소이온화헬륨(HeH+)을 우주 공간에서 처음으로 검출하는 데 성공해 국제학술지 ‘네이처’ 4월 17일자에 발표했다.  


그간 천문학자들은 수소이온화헬륨이 약 130억 년 전 초기 우주의 물질 형성 과정에 핵심적인 역할을 했을 것으로 추정했다. 하지만 1925년 실험실에서 존재가 증명됐을 뿐 실제 우주 공간에서 검출된 적은 없었다. 이 분자를 확인하려면 우주 공간에 흩어진 149.1μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m) 길이의 파장을 감지해야 했다.


연구팀은 미국항공우주국(NASA)이 운용 중인 성층권적외선천문대(SOFIA)에 탑재된 고해상도 분광계의 자료를 분석해 성운 NGC7027의 끝자락에 존재하는 수소이온화헬륨의 존재를 확인했다. 


데이비드 뉴펠드 존스홉킨스대 물리천문학과 교수는 “반응성이 거의 없는 헬륨과 수소이온이 결합하는 독특한 현상을 직접 관찰한 만큼 우주의 진화 과정을 더욱 명확히 이해할 수 있을 것”이라고 말했다. doi:10.1038/s41586-019-1090-x

 

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