Imediatamente após o final do Big Bang, que ocorreu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás, o universo dominou a temperatura e a densidade mais alta, e não a imaginação. No entanto, após alguns segundos, estava frio o suficiente para formar os primeiros componentes, principalmente hidrogênio e hélio. Nesse ponto, estes ainda estavam totalmente ionizados, pois a temperatura no universo era de quase 380.000 anos para reduzir a formação de átomos neutros por reabilitação com elétrons livres. Isso levou às primeiras reações químicas.
O íon helium de hélio mais antigo (ha (ha+), O hélio neutro é formado a partir de embrião de hidrogênio atômico e ionizado. Isso indica o início de uma reação em cadeia, levando à formação de hidrogênio molecular (H2), que é a molécula mais comum no universo.
Após a restauração do Cosmos ‘Dark Age’: embora o universo agora seja transparente pelo vínculo de elétrons livres, não há objetos emissores de luz como estrelas. Centenas de milhões de anos se passaram desde a formação das primeiras estrelas.
No entanto, durante esse estágio inicial do universo, são necessárias moléculas simples como Heh⁺ e H2 para criar as primeiras estrelas. Se uma nuvem de gás contrato de protostarina entrar em colapso onde a fusão atômica está no início, o calor deve ser disperso. Isso é causado por conflitos que estimulam átomos e moléculas e depois liberam essa energia na forma de fótons. No entanto, abaixo de aproximadamente 10.000 graus Celsius, esse processo se torna inútil para dominar os átomos de hidrogênio. A refrigeração adicional só pode ser mantida através das moléculas que podem liberar energia adicional através da rotação e vibração. Devido ao seu momento bipolar pronunciado, o íon heh⁺ é particularmente eficaz a essa baixa temperatura e há muito é considerado um candidato importante para o resfriamento das estrelas. Como resultado, a concentração de íons hidretos de hélio no universo pode afetar significativamente a eficácia da formação inicial da estrela.
Durante esse período, os conflitos com os átomos livres de hidrogênio foram um caminho degenerativo importante para Heh⁺, que criou átomos de hélio neutro e íons H2⁺. Eles reagem posteriormente com outra molécula H2 e um próton, levando à formação do hidrogênio molecular.
Pesquisadores de instituto de max-plank para Carnbicic (MBIC) em Hydellburg reconstruíram com sucesso essa reação em condições como o universo inicial. Eles exploraram a reação de Heh⁺ com um extrato de hidrogênio com nêutrons extra com um próton, com tutela. Quando haheus reage com o tutero, um íon Hd⁺ é formado em vez de H2⁺ com átomo de hélio neutro.
Este teste foi realizado no anel de armazenamento criogênico (RSE) em MPIK em Hideberg-essa é uma ferramenta única para explorar reações moleculares e nucleares em condições de espaço. Para esse fim, os íons HEH foram armazenados em alguns kelvins em um anel de armazenamento de íons de 35 metros de diâmetro por até 60 segundos, e foram exagerados pelo feixe de átomos de tutrium neutros. Ao ajustar a velocidade relativa dos dois feixes de partículas, os cientistas conseguiram examinar como a taxa de conflito varia com a energia de conflito, que está diretamente associada à temperatura.
Em contraste com as previsões anteriores, eles descobriram que a taxa de progresso não diminuiria reduzindo a temperatura, mas seria quase inalterada. “As teorias anteriores previram uma diminuição significativa na probabilidade de reação em baixas temperaturas, mas não conseguimos verificar isso no teste ou novos cálculos teóricos de nossos colegas”, disse o MBIG. “Portanto, as reações de Heh⁺ com hidrogênio e tutrium neutros parecem ser mais importantes para a química no universo inicial do que o considerado anteriormente”, continua ele. Esta observação está alinhada com as invenções do grupo de físicos teóricos liderados por John Schripano, identificando o erro no cálculo da superfície potencial usada em todos os cálculos anteriores dessa reação. Novos cálculos que usam a superfície potencial avançada agora são intimamente compatíveis com o exame de responsabilidade social.
Desde que as concentrações de moléculas como Heh⁺ e hidrogênio molecular (H2 ou HD) desempenharam um papel importante na criação das primeiras estrelas, essa decisão se aproxima de resolver o mistério de sua criação.
