Pentru prima dată în istorie, cercetătorii au recreat primele molecule din univers, imitând condițiile din universul timpuriu, potrivit Live Science.
Descoperirile zguduie înțelegerea noastră asupra originii stelelor din universul timpuriu și „ne obligă să reevaluăm chimia heliului în universul timpuriu”, au scris cercetătorii în noul studiu, publicat pe 24 iulie în revista Astronomy and Astrophysics.
Cum s-au format primele stele din univers
Imediat după Big Bang, acum 13,8 miliarde de ani, universul era supus unor temperaturi extrem de ridicate. Cu toate acestea, câteva secunde mai târziu, temperaturile au scăzut suficient pentru ca hidrogenul și heliul să se formeze ca primele elemente din istorie. La sute de mii de ani după formarea acestor elemente, temperaturile au scăzut suficient pentru ca atomii lor să se combine cu electronii într-o varietate de configurații diferite, formând molecule.
Potrivit cercetătorilor, un ion de hidrură de heliu — sau HeH+ — a devenit prima moleculă din istorie. Ionul este necesar pentru formarea hidrogenului molecular, care este în prezent cea mai abundentă moleculă din univers.
Atât ionii de hidrură de heliu, cât și hidrogenul molecular au fost esențiali pentru dezvoltarea primelor stele, sute de milioane de ani mai târziu, au afirmat cercetătorii.
Pentru ca o protostară să înceapă fuziunea — procesul care permite stelelor să-și creeze propria energie — atomii și moleculele din interiorul ei trebuie să se ciocnească între ele și să elibereze căldură. Acest proces este în mare parte ineficient la temperaturi sub 18.000 de grade Fahrenheit (10.000 de grade Celsius).
Cu toate acestea, ionii de hidrură de heliu sunt deosebit de eficienți în continuarea procesului, chiar și la temperaturi scăzute, și sunt considerați un factor potențial integral al formării stelelor în universul timpuriu.
Cantitatea de ioni de hidrură de heliu din univers ar fi putut avea, prin urmare, o influență semnificativă asupra vitezei și eficacității formării stelelor timpurii, au afirmat cercetătorii într-o declarație.
Ipoteze anterioare demontate
În noul studiu, cercetătorii au recreat reacțiile timpurii ale hidrurii de heliu prin stocarea ionilor la minus 449 grade Fahrenheit (minus 267 grade Celsius) timp de până la 60 de secunde pentru a-i răci înainte de a-i forța să se ciocnească cu hidrogenul greu. Cercetătorii au studiat modul în care coliziunile — similare celor care declanșează fuziunea într-o stea — s-au schimbat în funcție de temperatura particulelor.
Ei au descoperit că viteza de reacție dintre aceste particule nu încetinește la temperaturi mai scăzute, ceea ce contrazice ipotezele anterioare.
„Teoriile anterioare prevedeau o scădere semnificativă a probabilității de reacție la temperaturi scăzute, dar nu am putut verifica acest lucru nici în cadrul experimentului, nici în noile calcule teoretice”, a declarat în comunicat Holger Kreckel, coautor al studiului, care studiază fizica nucleară la Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară din Germania.
Această nouă descoperire privind modul în care funcționează ionii de hidrură de heliu pune sub semnul întrebării modul în care fizicienii consideră că s-au format stelele în universul timpuriu. Reacțiile dintre ioni și alți atomi „par să fi fost mult mai importante pentru chimia din universul timpuriu decât se credea anterior”, a afirmat Kreckel.
Ştiri video recomandate
