Az univerzumban valaha létezett legelső molekulák rekonstrukciójára került sor egy forradalmi kísérlet keretein belül.

Az univerzum születése után hosszú százezer éven át üres csend honolt, molekulák nélkül, mintha a világ várakozott volna a csodákra. Aztán, hirtelen, egy láthatatlan szikra felgyújtotta a lángot: megkezdődött a láncreakció, és a semmiből életre keltek az első molekulák, megnyitva ezzel a teremtés kapuit.

A Max Planck Intézet kutatói laboratóriumi környezetben sikeresen létrehozták azokat a molekulákat, amelyek a világegyetem születése után lezajlott legelső molekuláris folyamatokat szimbolizálják. E folyamatok nem csupán a kezdeti kémiai reakciók tárházát bővítik, hanem alapvető szerepet játszottak a legelső csillagok formálódásában is.

Az intézet által megfogalmazottak szerint az univerzum születése körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, amikor is az ősrobbanás hatására egy rendkívül forró és sűrű állapot alakult ki. Ez a különleges, kezdeti szakasz nem tartott sokáig; néhány másodperc elteltével az univerzum hőmérséklete már annyira csökkent, hogy lehetővé vált az első elemek, nevezetesen a hidrogén és a hélium, kialakulása. A következő 380 ezer év során ezek az elemek ionizált formában léteztek, és csak a hőmérséklet további csökkenése után kezdhettek el semleges atomokká összeállni a szabad elektronok rekombinációjának köszönhetően. Amint az első semleges héliumatomok megszülettek, megnyílt a lehetőség a molekulák létrejöttére is, amelyek közül az első a héliumatom és az ionizált hidrogénmag egyesülésével keletkezett hélium-hidrid-ion (HeH+) lett.

A hélium-hidrid-ion megjelenése mérföldkő volt az univerzum további alakulása szempontjából,

A molekulák keletkezése egy valódi láncreakciót indított el, amely idővel bonyolultabb kémiai folyamatokhoz és összetettebb elemek megjelenéséhez vezetett. E folyamatnak egyik mérföldköve a molekuláris hidrogén (H₂) létrejötte volt, amely az univerzumban a legelterjedtebb elemként tartja magát. A H₂ nélkülözhetetlen szerepet játszott a csillagok születésében, bár ennek a csodálatos eseménynek megvalósulására még sok millió év várakozására volt szükség. Emellett az egyszerűbb HeH+ jelenléte is kulcsfontosságú tényező volt a csillagok kialakulásának lehetősége szempontjából.

A hélium-hidrid-ion jelentősége 10 ezer Celsius-fokos hőmérséklet alatt vált nyilvánvalóvá, ezen az alacsonyabb hőmérsékleten ugyanis a csillagok nukleáris fúziójának beindításához szükséges hőelvezetési folyamatok inkább a dipólus momentummal rendelkező HeH+ molekulától függenek, mint a H₂-től.

A kutatók egy innovatív laboratóriumi kísérlet keretében igazolták a teóriát, amely során a hélium-hidrid-ionokat a hidrogén egyik izotópjával, a deutériummal kombinálták. Az experimentális munkát egy kriogenikus berendezés, a Cryogenic Storage Ring (CSR) segítségével hajtották végre, ahol a molekulákat hihetetlenül alacsony, -267 °C-os hőmérsékletre hűtötték, majd deutériumsugárral ütköztették őket. Az eredmények megdöbbentőek voltak: a kutatók észlelték, hogy az ütközésekből származó reakciók sebessége a hőmérséklet csökkenésével nem lassul, hanem állandó marad, ami éles ellentétben áll a korábbi elméletekkel, amelyek ezt másként feltételezték.

A HeH+ reakciója a semleges hidrogénnel és a deutériummal lényegesebb szerepet játszik a korai univerzum kémiai folyamataiban, mint ahogyan azt korábban feltételeztük.

- Kérlek, formáld meg a szöveget saját stílusod szerint - javasolta Dr. Holger Kreckel, a Max Planck Intézet kutatója.

A jelenlegi kísérlet segíthet abban, hogy jobban megértsük az első csillagok keletkezésének folyamatát, valamint hozzájárulhat az univerzum legkorábbi időszakainak feltérképezéséhez, ahogy azt az intézet bemutatja.