Odtworzyli reakcje z narodzin gwiazd. Wyniki szokują
W warunkach laboratoryjnych udało się powtórzyć reakcje, które mogły zapoczątkować narodziny pierwszych gwiazd. Wyniki eksperymentu są zaskoczeniem nawet dla samych badaczy. Podważają jedno z ważniejszych założeń na temat chemii wczesnego Wszechświata.
Zespół fizyków z Instytutu Maxa Plancka w Niemczech przeprowadził bezprecedensowy eksperyment, w którym udało się odtworzyć formowanie pierwszych molekuł we Wszechświecie, głównie jonów wodorku helu, uznawanych za absolutnie pierwotne formy chemiczne. Badacze schłodzili te jony do temperatury -267°C, a następnie obserwowali ich zderzenia z ciężkim wodorem.
Wodorotlenek helu uważany jest za kluczowy dla powstawania wodoru cząsteczkowego, czyli najpowszechniejszego obecnie pierwiastka we Wszechświecie i głównego paliwa dla narodzin pierwszych gwiazd. Wbrew dotychczasowym modelom, reakcje nie zwalniają przy ekstremalnie niskich temperaturach. Całkowicie zmienia to sposób, w jaki patrzyliśmy na początki formowania materii gwiezdnej.
Gwiazdy mogły powstawać inaczej, niż sądziliśmy
Jak czytamy na łamach Space.com, wyniki eksperymentu nie tylko rzucają nowe światło na zachodzące procesy chemiczne po Wielkim Wybuchu, ale też zmieniają perspektywę astrofizyków na tempo i mechanizmy tworzenia się gwiazd. Dotąd uważano, że reakcje prowadzące do powstania wodoru cząsteczkowego są mało efektywne w zimnych warunkach wczesnego kosmosu. Miało to tłumaczyć długie wieki ciemne Wszechświata bez światła gwiazd.
Przeprowadzone pomiary pokazały jednak, że wydajność tych reakcji może być dużo wyższa, niż do tej pory przewidywano. Oznacza to, że pierwsze gwiazdy mogły formować się szybciej i liczniej, co z kolei wpływa na dalsze modele ewolucji kosmosu, rozkładu galaktyk, a nawet dostępności pierwiastków cięższych.
Zobacz także:
Jeśli rola jonów wodorotlenku helu została przez naukę niedoszacowana, to nie tylko pierwsze gwiazdy, ale i struktura całego wczesnego kosmosu może wyglądać zupełnie inaczej, niż dotąd zakładano. A skoro nasze modele zawiodły na najbardziej podstawowym poziomie, to trzeba zadać sobie pytanie – ile jeszcze pewników kosmologii przetrwa konfrontację z eksperymentem?
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Ezequiel Etcheverry / Shutterstock
