天體化學界重磅消息，天文學家歷經近半世紀「肉搜」，終於找到了自大爆炸後第一個形成的關鍵分子氫化氦，數十多年來的擔憂、質疑在這一刻明朗，留下幸福結局。
我們的宇宙起源於 138 億年前的大爆炸，由一個密度極大、溫度極高的太初狀態演變而來，而太初核合成（BBN）產生了宇宙的輕元素（氫、氦、氘和少量鋰）。
根據模型，大爆炸之後 10 萬年，年輕宇宙溫度逐漸冷卻到 4,000℃，輕元素氦首先與自由電子結合形成第一個中性原子，並與氫（此時氫仍然被電離，以裸質子形式存在）結合形成氫化氦（helium hydride）帶電分子，這是宇宙出現的第一個化合物，如果這些原子最初沒有結合成最簡單的分子，今天就不會有我們這些複雜生命體的存在。
那麼作為第一個化合物，照理說整個宇宙應該都有它存在的痕跡，但事實是，自1970 年代起，天文學家就一直在苦尋行星狀星雲（來自垂死恆星）中的氫化氦分子，然全部宣告鎩羽而歸。
於是大家開始不安的想，難道理論出錯了嗎？早期宇宙的化學作用和目前認知有所出入嗎？其實太空中並不存在這種分子嗎？
OK，放心，沒有錯，天文學家們歷經數十年煎熬，如今終於找到了！由德國馬克斯·普朗克電波天文研究所 Rolf Güsten 領導的團隊，從距離我們 3,000 光年遠的行星狀星雲 NGC 7027 中，首次找到氫化氦分子，這將幫助天文學家模擬出早期宇宙的樣貌。
氫化氦分子在 0.149mm 波長下發射最強譜線，不幸的是這個波長非常容易被地球大氣吸收，以至於地面望遠鏡在尋找氫化氦分子的路上幾乎一無所獲，我們只能從高空或外太空搜尋。
意外也不意外，此次立功的望遠鏡就安裝在「同溫層紅外線天文台（Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，SOFIA）」上，顧名思義，這個天文台不設於地面、也不在外太空，而是飛在大氣同溫層（平流層）中，由一架波音 747 噴射客機改裝而成，見下圖（為天文學家的創意甘拜下風）。
▲ 同溫層紅外線天文台於 2007 年首次試飛，現由 NASA 阿姆斯特朗飛行研究中心維護操作。（Source：NASA）
同溫層紅外線天文台平常飛行高度約位於 45,000 英尺（約 13,700 公尺），有任務時就起飛，飛完後回到地面繳交觀測數據，並讓科學家定期更新儀器，這次協助望遠鏡（直徑 2.7 公尺）發現氫化氦分子的儀器，就是科學家於 2011 年新安裝的遠紅外光譜儀 GREAT（German Receiver at Terahertz Frequencies）。
現在，天文學家可以大聲的說，我們真的從行星狀星雲 NGC 7027 中看到氫化氦分子的誕生，而不是只能自行從實驗室模擬，同時這也代表我們對原始宇宙的理論和模型無急迫修正必要。真是個美麗的結局。新論文發表在《自然》（Nature）期刊。
A Modified 747 Helped Spot Evidence of the Universe's First Atomic Bond
The first type of molecule to form in the universe has been seen in space
Universe’s First Molecule Detected in Space for the First Time Ever
（首圖來源：NASA）
