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FAZ Plus Artikel Heliumhydrid-Ion aufgespürt : Der Anfang der Chemie

Der Planetarische Nebel NGC 7027 Bild: Nasa, Esa, Hubble

Lange haben Astronomen nach dem ersten Molekül gesucht, das nach dem Urknall entstanden ist. Mit dem fliegenden Observatorium „Sofia“ ist es jetzt gelungen, die seltene Verbindung in dem planetarischen Nebel NGC 7027 aufzuspüren.

          Eine der erstaunlichen Eigenheiten unseres Universums besteht darin, dass seine frühe Geschichte überaus einfach rekonstruiert werden kann, zumindest wenn man davon ausgeht, dass sich die Naturgesetze seitdem nicht geändert haben. Kurz nach dem Urknall war der Kosmos erfüllt von einem heißen Gemisch verschiedener Elementarteilchen, die unablässig miteinander in Wechselwirkung standen und sich ineinander umwandelten. Während das Universum durch seine Expansion stetig abkühlte, änderten sich die energetisch möglichen Reaktionen zwischen den Teilchen auf von der Temperatur abhängige und wohlverstandene Weise.

          Sibylle Anderl

          Redakteurin im Feuilleton.

          So dauerte es einige wenige Minuten, bis nach dem Urknall die Temperatur ausreichend gefallen war, mit Protonen und Neutronen zu Atomkernen zusammenfinden konnten. Freie Elektronen begannen daraufhin, sich mit den Atomkernen zu elektrisch neutralen Atomen zu verbinden: Wasserstoff als leichtestes und bei weitem häufigstes Element, Deuterium als Wasserstoff-Isotop, Helium als zweithäufigstes Element und Spuren schwererer Elemente wie Beryllium und Lithium. Bis diese neutralen Atome stabil existieren konnten, war allerdings erst noch eine weitere Abkühlung notwendig: Die das Universum füllende Strahlung besaß zunächst noch so viel Energie, dass sie neutrale Atome schnell ein weiteres Mal ionisieren konnte.

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          Eine Hubble-Aufnahme des Nebels NGC 7027 mit dem Spektrum des Heliumhydrid-Ions (HeH+) (rechts unten), das an Bord des Flugzeug-Observatoriums Sofia aufgezeichnet worden war. Zu sehen ist hier die künstlerische Darstellung der scharfen Übergangsregion des Nebels  zwischen heißem ionisiertem Gas (weißlich-gelb) und der kühleren Hülle (in rot). In dieser Übergangszone entstehen Heliumhydrid-Ionen. Bilderstrecke

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