Новые исследования о первой молекуле во Вселенной подчеркивают её более важное значение в процессе формирования ранних звёзд, чем это считалось до сих пор. Как сообщает InterestingEngineering, команда учёных из Института ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге обнаружила необычные свойства гидрида гелия (HeH⁺), самой ранней известной молекулы в космическом пространстве. Эта молекула возникла вскоре после Большого взрыва и состоит из атома гелия и протона. Она стала символом начала химической связи во Вселенной и основой для образования молекулярного водорода (H₂), который питает звёзды.
Долгие годы считалось, что HeH⁺ выполняет пассивную функцию в процессах охлаждения, позволивших протозвездам конденсироваться и загораться. Однако новые экспериментальные данные ставят под сомнение эту точку зрения.
В статье, опубликованной в журнале Astronomy Astrophysics, исследователи описывают, как они воспроизвели условия, существовавшие в ранней Вселенной, в криогенном накопительном кольце — уникальном устройстве, способном моделировать космическую среду с температурой лишь на несколько градусов выше абсолютного нуля.
Результаты показали, что, вопреки ожиданиям, реакция между HeH⁺ и дейтерием не замедлялась при понижении температуры, оставаясь удивительно стабильной. Это противоречит предыдущим моделям, которые предсказывали резкое снижение реакционной способности при низких температурах.
Это открытие важно, поскольку в молодой Вселенной, в период так называемого "космического темного века", до появления звёзд, молекулы типа HeH⁺ играли критическую роль в охлаждении первичного газа, что позволяло газовым облакам коллапсировать под действием гравитации и формировать звёзды.
Учитывая, что атомы водорода не могут эффективно выделять тепло при температуре ниже 10 000 °C, молекулы с дипольным моментом, такие как HeH⁺, были крайне важны для выделения энергии через излучение.
Кроме того, HeH⁺ разлагается при столкновениях с атомами водорода, производя ионы, которые впоследствии приводят к образованию молекулярного водорода. Эта цепочка реакций была критически важна для звёздообразования, и новые данные свидетельствуют о том, что HeH⁺ играл гораздо более активную роль в этих процессах, чем считалось ранее.
Ранее также было выявлено, что ожидаемая продолжительность жизни Вселенной значительно короче, чем предполагалось, и её конец может наступить уже через 10 миллиардов лет.
