Δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το νεογέννητο Σύμπαν δημιούργησε τα πρώτα στοιχεία, ιονισμένες μορφές υδρογόνου και ηλίου. Αυτά τα δύο σωματίδια συνδυάστηκαν, σχηματίζοντας υδρίδιο του ηλίου HeH⁺, το πρώτο μόριο που δημιουργήθηκε ποτέ. Θα περάσουν εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μέχρι να γεννηθούν τα πρώτα άστρα και οι επιστήμονες προβληματίζονται σχετικά με την ακριβή φύση των χημικών διεργασιών που οδήγησαν στο σχηματισμό τους.
Για να αποσαφηνίσουν την ιστορία της προέλευσης των αστέρων, οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής στο Max Planck, της Γερμανίας, αναδημιούργησαν το υδρίδιο ηλίου στο εργαστήριο. Μελετώντας το, βρήκαν πως πιθανότατα έπαιξε πολύ μεγαλύτερο ρόλο στη γέννηση των άστρων, από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα. Η ομάδα δημοσίευσε τα ευρήματά της στο Astronomy & Astrophysics, στις 24 Ιουλίου και δείχνουν πως ο ρυθμός της αντίδρασης παραμένει σταθερός, καθώς η θερμοκρασία πέφτει, αντικρούοντας προηγούμενες μελέτες.
«Προηγούμενες θεωρίες προέβλεπαν σημαντική μείωση στην πιθανότητα αντίδρασης σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά δεν μπορέσαμε να το επαληθεύσουμε ούτε στο πείραμα ούτε στους νέους θεωρητικούς υπολογισμούς των συναδέλφων μας», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο Holger Kreckel, ερευνητής στο Max Planck και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
«Οι αντιδράσεις του [υδριδίου του ηλίου] με ουδέτερο υδρογόνο και δευτέριο φαίνεται επομένως να ήταν πολύ πιο σημαντικές για τη χημεία στο πρώιμο σύμπαν από ό,τι είχε υποτεθεί προηγουμένως», πρόσθεσε.
Δύο αντιδράσεις υδριδίου του ηλίου, παράγουν μοριακό υδρογόνο, που είναι και το βασικό συστατικό της δημιουργίας των πρώτων αστέρων στο πρώιμο σύμπαν. Στην πρώτη, που αναπαράχθηκε στη μελέτη, το δευτέριο (ισότοπο του υδρογόνου) που περιέχει ένα νετρόνια και ένα πρωτόνιο, συγκρούεται με το υδρίδιο του ηλίου, ώστε να δημιουργήσει δευτέριο του υδρογόνου. Πρόκειται για μια μορφή υδρογόνου που αποτελείται από ένα άτομο υδρογόνου και ένα άτομο δευτερίου.
Η άλλη αντίδραση συμβαίνει όταν ένα υδρίδιο του ηλίου συγκρούεται με ένα ουδέτερο άτομο υδρογόνου, παράγοντας ουδέτερο μοριακό υδρογόνο. Και οι δύο μορφές μοριακού υδρογόνου δρουν ως ψυκτικά μέσα, βοηθώντας τα νεφελώματα να χάσουν θερμότητα, να συμπυκνωθούν και τελικά να καταρρεύσουν σε άστρα.
Κακούργημα πλέον η πειρατεία και ο διαμοιρασμός κωδικών στην Ελλάδα!
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον Κρυογονικό Δακτύλιο Αποθήκευσης του Max Planck για να πραγματοποιήσουν το πείραμά τους. Αυτός ο θάλαμος αντίδρασης χαμηλής θερμοκρασίας επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετούν μοριακές και ατομικές αντιδράσεις σε συνθήκες που μοιάζουν με αυτές του διαστήματος. Η ομάδα αποθήκευσε ιόντα υδριδίου του ηλίου μέσα στον θάλαμο για έως και ένα λεπτό στους περίπου -267 βαθμούς Κελσίου και στη συνέχεια τα επικάλυψε με μια δέσμη ουδέτερων ατόμων δευτερίου. Για να παρατηρήσουν πώς ο ρυθμός σύγκρουσης ποικίλλει ανάλογα με την ενέργεια σύγκρουσης, που σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία, ρύθμισαν τις σχετικές ταχύτητες των δύο δεσμών σωματιδίων.
Μέχρι πρότινος πιστεύαμε πως ο ρυθμός των αντιδράσεων θα μειώνεται όσο η θερμοκρασία πέφτει. Τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος όμως, δείχνουν τον ακριβώς αντίθετο. Οι επιστήμονες βρήκαν πως ο ρυθμός αναδράσεων παρέμεινε σταθερός, παρά τη μείωση της θερμοκρασίας.
Αυτό δείχνει πως το υδρίδιο του ηλίου παραμένει χημικά ενεργό ακόμα και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτό θα πρέπει να οδηγήσει σε επανεκτίμηση της χημείας του ηλίου, στο πρώιμο Σύμπαν.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Astronomy & Astrophysics.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
