Credit: Hubble, NASA, ESA; Judy Schmidt
in foto: Credit: Hubble, NASA, ESA; Judy Schmidt

La prima molecola dell'Universo, lo ione idruro di Elio (HeH+) nato dal legame tra idrogeno ed elio, è stata osservata per la prima volta in natura. Nello specifico, è stata individuata nella nebulosa planetaria NGC 7027 sita nel cuore della costellazione del Cigno, a 2.600 anni luce dal nostro sistema. A intercettarla un team di ricerca internazionale coordinato da scienziati dell'Istituto Max Planck per la Radioastronomia di Bonn (Germania) e dell'Università Johns Hopkins di Baltimora, Stati Uniti, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'istituto di Fisica dell'Università di Colonia.

Molecola inafferrabile. Subito dopo il Big Bang, l'evento che circa 14 miliardi di anni fa diede l'avvio al processo di espansione universale, l'Universo era ancora troppo caldo per dar vita ai primi legami molecolari. Ci vollero centinaia di milioni di anni. Quando la temperatura scese al di sotto dei 4000 Kelvin (circa 3.700° centigradi), gli elementi leggeri iniziarono a combinarsi l'uno con l'altro, in un ambiente a bassa densità e privo di metalli. I primi legami molecolari coinvolsero proprio idrogeno ed elio, dando vita allo ione idruro di Elio. Esso fu creato in laboratorio già un centinaio di anni fa (nel 1925), tuttavia fino ad oggi non era mai stato osservato in natura. Il luogo migliore dove andare a cercarlo è nelle giovani nebulose planetarie, che emettono nubi di gas ionizzato e presentano condizioni affini a quelle del primo periodo post Big Bang. Ma intercettare questo composto non è semplice, perché l'atmosfera terrestre – in particolar modo quella bassa – funge da vero e proprio muro per la sua osservazione, dato che oscura proprio la lunghezza d'onda dell'infrarosso dove esso è visibile.

Aereo da ricerca. Ma allora come hanno fatto gli scienziati a intercettarlo? Gli studiosi, coordinati dal professor Rolf Güsten, ricercatore presso l'istituto di Bonn, hanno sfruttato lo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), un Boeing 747 della NASA modificato per la ricerca. Gli scienziati tedeschi vi hanno installato lo strumento German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies (GREAT), e puntando per tre volte nel 2016 la nebulosa planetaria NGC 7027 da una quota privilegiata, oltre il muro della bassa atmosfera terrestre, sono riusciti proprio a intercettare l'inafferrabile ione idruro di Elio, la prima molecola nata nell'Universo. I dettagli dell'affascinante ricerca sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature.