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Por primera vez, los investigadores han recreado el universo Primeras moléculas imitando las condiciones del universo temprano.
Los hallazgos sacuden nuestra comprensión del origen de las estrellas en el universo temprano y “requieren una reevaluación de la química de helio en el universo temprano”, escribieron los investigadores en el nuevo estudio, publicado el 24 de julio en la revista Astronomía y astrofísica.
Las primeras estrellas del universo
Justo después del Big Bang Hace 13.8 mil millones de años, el universo estaba sujeto a temperaturas extremadamente altas. Sin embargo, unos segundos después, las temperaturas disminuyeron lo suficiente para hidrógeno y helio formar como el primer elementos. Cientos de miles de años después de que se formaron esos elementos, las temperaturas se volvieron lo suficientemente frías como para que sus átomos se combinaran con electrones en una variedad de configuraciones diferentes, forjando moléculas.
Según los investigadores, un ion hidruro de helio, o heh+, se convirtió en la primera molécula. El ion es necesario para formar hidrógeno molecular, ahora la molécula más abundante del universo.
Tanto los iones de hidruro de helio como el hidrógeno molecular fueron críticos para el desarrollo de las primeras estrellas cientos de millones de años después, dijeron los investigadores.
Para que comience un ProtoStar fusión – El proceso que permite a las estrellas crear su propia energía: los átomos y las moléculas dentro de él deben chocar entre sí y liberar calor. Este proceso es en gran medida ineficaz a temperaturas de menos de 18,000 grados Fahrenheit (10,000 grados Celsius).
Sin embargo, los iones de hidruro de helio son particularmente buenos para continuar el proceso, incluso a temperaturas frías, y se consideran un factor potencialmente integral de formación de estrellas en el universo temprano.
Por lo tanto, la cantidad de iones de hidruro de helio en el universo puede haber tenido una influencia significativa sobre la velocidad y la eficacia de la formación estrella temprana, dijeron los investigadores en un declaración.
Mucho más importante de lo que se suponía anteriormente
En el nuevo estudio, los investigadores recrearon reacciones tempranas de hidruro de helio almacenando los iones a menos 449 grados Fahrenheit (menos 267 grados centígrados) durante hasta 60 segundos para enfriarlos antes de obligarlos a colisionar con hidrógeno pesado. Los investigadores estudiaron cómo las colisiones, similares a las que inician la fusión en una estrella, cambiaron según la temperatura de las partículas.
Descubrieron que las velocidades de reacción entre estas partículas no se ralentizan a temperaturas más bajas, lo que contradice supuestos más antiguos.
“Las teorías previas predijeron una disminución significativa en la probabilidad de reacción a bajas temperaturas, pero no pudimos verificar esto en el experimento o en los nuevos cálculos teóricos”, coautor del estudio. Holger KreckelLa OMS estudia física nuclear en el Instituto Max Planck de Física Nuclear en Alemania, dijo en el comunicado.
Este nuevo hallazgo de cómo la función de iones de hidruro de helio desafía cómo los físicos piensan que las estrellas formadas en el universo temprano. Las reacciones entre los iones y otros átomos “parecen haber sido mucho más importantes para la química en el universo temprano de lo que se suponía anteriormente”, dijo Kreckel.