“L’Universo oggi è pieno di pianeti, stelle, galassie… Ma cosa c’era prima?”

Inizia così il video che intende spiegare cosa è accaduto immediatamente dopo il Big Bang: gli ingredienti del racconto sono l’idrogeno e l’elio.

Video credits: canale Youtube NASA’s Ames Research Center 

Come è stata osservata la prima molecola

È infatti l’idruro di elio (HeH) la prima molecola ad essersi formata dopo il Big Bang, e a rivelarcelo è l’osservatorio volante SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) frutto della collaborazione tra NASA e DLR. Si tratta di un Boeing 747SP (Special Performance) modificato per avere nella fusoliera di poppa un’apertura adoperata per osservazioni astronomiche. La tipologia di telescopio in questione è un riflettore con apertura di 2,5 metri ed operante nella stratosfera (di qui il nome) a 12 km di altitudine.

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Immagine dell’osservatorio che ha captato la molecola.
Crediti: www.wikipedia.org

Le osservazioni sono agevolate dall’altitudine, scelta appositamente per bypassare quegli strati dell’atmosfera ostici per compiere gli studi astronomici; esso inoltre si occupa anche dell’osservazione della Terra, effettuando studi per entrambi gli emisferi.

La nebulosa planetaria in cui è stata individuata questa molecola è situata nella costellazione del Cigno, ed è catalogata come NGC 7027; si trova a 3000 anni luce dalla Terra.

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La nebulosa che ospita la prima molecola formata nell’Universo.
Crediti: Hubble, NASA, ESA; Processing & License: Judy Schmidt

La formazione della prima molecola

In realtà, l’affermazione immediatamente dopo il Big Bang non deve essere presa alla lettera: per centinaia di migliaia di anni dopo la grande esplosione, l’Universo è stato talmente caldo e talmente ricco di radiazioni da non permettere combinazioni tra gli atomi; in particolare, gli unici ad esistere erano l’idrogeno, l’elio, e il litio. Dopo qualche tempo l’Universo si è raffreddato a sufficienza da permettere la formazione della prima molecola: nacque così l’idruro di elio.

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Formazione dei primi nuclei, molecola e oggetti del cosmo.
Crediti: www.medium.com

“Questa molecola c’è sempre stata, avevamo solo bisogno che la giusta strumentazione fosse in una posizione agevole per osservarla, e SOFIA è stato in grado di riuscirci perfettamente”

dichiara Harold Yorke, direttore del SOFIA Science Center.

In accordo con le osservazioni, dopo la formazione di questa prima molecola l’Universo è diventato un ambiente sempre più favorevole per la nascita degli altri elementi, fino alla formazione di altre molecole e composti idonei a creare i primi elementi del cosmo.

In realtà, gli studi delle origini del cosmo hanno sempre sospettato che potesse esistere una molecola di questo tipo, che per giunta fu sintetizzata per la prima volta in laboratorio nel 1925, e circa 50 anni dopo è stata teorizzata per la prima volta la sua permanenza nello spazio interstellare.

Si aggiunge al grande puzzle del mistero della nascita dell’Universo un tassello in più, che ha permesso di capire in che modo e sotto quali condizioni hanno cominciato ad interagire i primi atomi.

Fonti: www.sciencemag.org , www.space.com