Bilim insanları, evrenin oluşumunun ilk anlarındaki koşulları taklit ederek, evrenin ilk moleküllerini başarıyla yeniden yarattı. Bu buluş, erken evrende yıldızların kökenine dair mevcut anlayışımızı sarsıyor ve helyum kimyasının yeniden değerlendirilmesi gerektiğini ortaya koyuyor.
Bundan 13.8 milyar yıl önceki Büyük Patlama'nın hemen ardından evren olağanüstü yüksek sıcaklıklara sahipti. Birkaç saniye sonra ise sıcaklık, ilk elementler olan hidrojen ve helyumun oluşumu için yeterince düştü. Bu elementlerin oluşmasından yüz binlerce yıl sonra ise sıcaklık, atomların çeşitli konfigürasyonlarda elektronlarla birleşerek molekülleri oluşturmasına imkan verecek kadar azaldı.
Araştırmacılara göre, ilk molekül bir helyum hidrit iyonu (HeH+) oldu. Bu iyon, günümüzde evrenin en bol molekülü olan moleküler hidrojenin oluşumu için gereklidir.
Helyum hidrit iyonları ve moleküler hidrojen, yüz milyonlarca yıl sonra ilk yıldızların gelişiminde kritik rol oynadı. Bir protostarın kendi enerjisini ürettiği füzyon sürecini başlatabilmesi için, içindeki atomların ve moleküllerin birbirleriyle çarpışarak ısı yayması gerekir. Bu süreç, 10.000 santigrat derece altındaki sıcaklıklarda büyük ölçüde etkisiz kalır.
Ancak helyum hidrit iyonları, düşük sıcaklıklarda bile bu süreci devam ettirmede özellikle etkilidir ve erken evrende yıldız oluşumunun potansiyel olarak temel bir faktörü olarak kabul edilir. Bu nedenle, evrendeki helyum hidrit iyonlarının miktarı, erken yıldız oluşumunun hızı ve etkinliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olmuş olabilir.
Yapılan yeni çalışmada, araştırmacılar ilk helyum hidrit reaksiyonlarını, iyonları eksi 267 santigrat dereceye kadar soğutarak ve ağır hidrojenle çarpıştırarak yeniden yarattı. Araştırmacılar, bu çarpışmaların, tıpkı bir yıldızdaki füzyonu başlatanlar gibi, sıcaklığa bağlı olarak nasıl değiştiğini inceledi.
Bu incelemeler sonucunda, bu parçacıklar arasındaki reaksiyon hızlarının düşük sıcaklıklarda yavaşlamadığı ortaya çıktı. Bu bulgu, daha önceki varsayımlarla çelişiyor.
Araştırmacılar, önceki teorilerin düşük sıcaklıklarda reaksiyon olasılığında önemli bir azalma öngördüğünü ancak bunu deneyde veya yeni teorik hesaplamalarda doğrulayamadıklarını belirtiyor. Bu yeni bulgu, helyum hidrit iyonlarının işleyiş biçiminin, fizikçilerin erken evrende yıldızların nasıl oluştuğuna dair düşüncelerini zorluyor. İyonlar ile diğer atomlar arasındaki reaksiyonların, daha önce varsayıldığından çok daha önemli olduğu görülüyor.
