Για πρώτη φορά ερευνητές αναδημιούργησαν τα πρώτα μόρια του Σύμπαντος, προσομοιώνοντας τις συνθήκες που επικρατούσαν στο πρώιμο Σύμπαν.
Τα ευρήματα αυτά ανατρέπουν την υπάρχουσα κατανόηση για την προέλευση των άστρων και «καλούν σε επανεκτίμηση της χημείας του Ήλιου στο πρώιμο Σύμπαν», όπως έγραψαν οι επιστήμονες στη μελέτη τους στην επιθεώρηση «Astronomy and Astrophysics».
Αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, το Σύμπαν βρισκόταν υπό εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Λίγα δευτερόλεπτα αργότερα, η θερμοκρασία έπεσε αρκετά ώστε να σχηματιστούν τα πρώτα στοιχεία το υδρογόνο και το ήλιο. Εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά το Σύμπαν είχε πλέον ψυχρανθεί αρκετά ώστε τα άτομα αυτών των στοιχείων να συνδυαστούν με ηλεκτρόνια σε διάφορες διαμορφώσεις, σχηματίζοντας μόρια.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, το πρώτο μόριο που δημιουργήθηκε ήταν το ιόν υδριδίου του ηλίου ( HeH⁺). Αυτό το ιόν είναι απαραίτητο για τον σχηματισμό μοριακού υδρογόνου του πιο άφθονου μορίου στο σημερινό Σύμπαν.
Τόσο τα ιόντα υδριδίου του ηλίου όσο και το μοριακό υδρογόνο υπήρξαν κρίσιμα για την ανάπτυξη των πρώτων άστρων εκατομμύρια χρόνια αργότερα.
Για να ξεκινήσει η σύντηξη σε ένα πρωτοάστρο, η διαδικασία με την οποία τα άστρα παράγουν τη δική τους ενέργεια, πρέπει άτομα και μόρια να συγκρούονται μεταξύ τους και να απελευθερώνουν θερμότητα. Αυτή η διαδικασία δεν είναι αποτελεσματική κάτω από τους 10,000 βαθμούς Κελσίου.
Ωστόσο τα ιόντα υδριδίου του ηλίου είναι εξαιρετικά αποδοτικά στην ενίσχυση αυτής της διαδικασίας ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες κάτι που τα καθιστά πιθανώς καθοριστικό παράγοντα στον σχηματισμό άστρων στο πρώιμο Σύμπαν.
Η ποσότητα αυτών των ιόντων μπορεί, συνεπώς, να έχει επηρεάσει σημαντικά την ταχύτητα και αποτελεσματικότητα του πρώιμου αστρογένεσης, ανέφεραν οι επιστήμονες.
Πιο σημαντικά απ’ ό,τι πιστεύαμε
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές αναπαρήγαγαν τις πρώιμες αντιδράσεις του υδριδίου του ηλίου, ψύχοντας τα ιόντα στους -267° βαθμούς Κελσίου για έως 60 δευτερόλεπτα, πριν τα οδηγήσουν σε σύγκρουση με βαρύ υδρογόνο. Μελέτησαν πώς αυτές οι συγκρούσεις, παρόμοιες με εκείνες που ενεργοποιούν τη σύντηξη στα άστρα, επηρεάζονταν από τη θερμοκρασία των σωματιδίων.
Διαπίστωσαν ότι οι ρυθμοί αντίδρασης αυτών των σωματιδίων δεν μειώνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες κάτι που έρχεται σε αντίθεση με παλαιότερες θεωρίες.
«Προηγούμενες θεωρίες προέβλεπαν σημαντική μείωση της πιθανότητας αντίδρασης σε χαμηλές θερμοκρασίες, όμως δεν μπορέσαμε να επαληθεύσουμε κάτι τέτοιο, ούτε πειραματικά ούτε με νέους θεωρητικούς υπολογισμούς», δήλωσε ο Χόλγκερ Κρέκελ, συν-συγγραφέας της μελέτης και ειδικός στην πυρηνική φυσική στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής Μαξ Πλανκ στη Γερμανία.
«Αυτή η ανακάλυψη για τη συμπεριφορά των ιόντων υδριδίου του ηλίου αμφισβητεί την έως τώρα αντίληψη για το πώς σχηματίστηκαν τα άστρα στο πρώιμο Σύμπαν. Οι αντιδράσεις αυτών των ιόντων με άλλα άτομα φαίνεται να έπαιξαν πολύ πιο σημαντικό ρόλο στη χημεία του πρώιμου Σύμπαντος απ’ ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα» κατέληξε ο Κρέκελ.
Naftemporiki.gr
