Nowe odkrycia na temat pierwszej cząsteczki wszechświata
Marcin Jabłoński
Fizycy z Instytutu Fizyki Jądrowej im. Maxa Plancka w Niemczech właśnie obalili dotychczasowe teorie na temat początków wszechświata poprzez badanie pierwszej cząsteczki, która się w nim pojawiła – jonu wodorku helu. Nowe wyniki wskazują, że odgrywała ona większą rolę w formowaniu wszechświata, niż do tej pory przypuszczano.
Znaczenie jonu wodorku helu
HeH+ to symbol jonu wodorku helu, który do dziś możemy znaleźć w śladowych ilościach we wszechświecie. Choć znany jest od dawna, dopiero teraz odkryto, że pełnił on aktywną rolę we wczesnym wszechświecie. Powstał przez oddziaływanie neutralnego atomu helu z protonem. Naukowcy długo zakładali, że jon wodorku helu miał jedynie pasywne znaczenie w kosmicznej ewolucji, jednak badania Instytutu Fizyki Jądrowej zakwestionowały tę tezę.
Eksperyment z Cryogenic Storage Ring
Aby zrozumieć rzeczywiste zachowanie tej cząsteczki po Wielkim Wybuchu, naukowcy wykorzystali najnowsze technologie w eksperymentalnym obiekcie Cryogenic Storage Ring (CSR). Zderzając jony wodorku helu z wiązką neutralnych atomów deuteru, naukowcy zaobserwowali reakcje molekuł w warunkach ekstremalnie niskiej temperatury. Te zjawiska przypominały te, które miały miejsce w pierwotnym wszechświecie.
Rewizja wcześniejszych modeli teoretycznych
Osiągnięcia zespołu wykazały nieścisłości w dotychczasowych modelach teoretycznych. Okazało się, że obecne założenia dotyczące powierzchni energii potencjalnej używanej do przewidywania zachowania wodorku helu są nieprawidłowe. Po korekcie tych modeli, symulacje zaczęły pokrywać się z wynikami eksperymentów, sugerując, że jon wodorku helu miał kluczowe znaczenie w powstawaniu gwiazd i struktur kosmicznych.
Rola w formowaniu gwiazd i planet
Nowe odkrycia podkreślają, że jon wodorku helu umożliwiał efektywne chłodzenie obłoków gazowych, co było niezbędne do formowania gwiazd. W odróżnieniu od atomów wodoru, które nie są w stanie skutecznie uwalniać ciepła, cząsteczki takie jak tlenek wodoru odgrywały kluczową rolę w procesie chłodzenia poprzez promieniowanie. Dodatkowo, degradacja jonu wodorku helu w wyniku kolizji z atomami wodoru prowadziła do powstawania wodoru molekularnego, co było niezbędne do formowania się struktur kosmicznych i życia na Ziemi.