Los hallazgos podrían contribuir a resolver el misterio de la formación de las primeras estrellas.
© NASA/ESA
Ellyn Lapointe
es.gizmodo.com 5 de agosto de 2025
Traducido por Lucas Handley
Segundos después del Big Bang el universo recién nacido dio lugar a los primeros elementos, formas ionizadas de hidrógeno y helio. Estas partículas se combinaron y formaron hidruro de helio, la primera molécula. Faltarían varios cientos de millones de años para que nacieran las primeras estrellas, y la ciencia se ha preguntado siempre por la naturaleza exacta de los procesos químicos que llevaron a su formación.
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Buscando entender el origen de las estrellas los científicos del Instituto Max Planck de Física Nuclear, de Heidelberg, Alemania, recrearon el hidruro de helio en el laboratorio. Hallaron que probablemente haya tenido un rol mucho más importante en el nacimiento de las estrellas de lo que se pensaba, al ayudar a que las nubes de gas primordial emitieran el calor suficiente como para colapsar y formar estrellas.
En el estudio los investigadores recrearon colisiones entre el hidruro de helio y el deuterio en lo que creen es el primer experimento de su tipo, según un comunicado de prensa. Sus hallazgos, publicados el 24 de julio en Astronomy & Astrophysics indican que la tasa de reacción permanece constante a medida que baja la temperatura. Eso contradice trabajos anteriores.
“Las teorías anteriores predecían una disminución significativa en la probabilidad de reacción a bajas temperaturas, pero no pudimos verificarlo ni en el experimento ni en los nuevos cálculos teóricos de nuestros colegas”, declaró Holger Kreckel, investigación del Max Planch y autor principal del trabajo.
Lo que hallaron
“Por eso, las reacciones del hidruro de helio con el hidrógeno neutral y el deuterio, parecen haber sido mucho más importantes en la química del universo primitivo de lo que se suponía”, añadió.
Dos reacciones del hidruro de helio producen hidrógeno molecular y probablemente contribuyeron a la formación de estrellas en el principio del universo. En la primera – que se replicó en este trabajo – el deuterio, un isótopo de hidrógeno que contiene un neutrón y un protón, colisiona con el hidruro de helio para producir deuteruro de hidrógeno, una forma de hidrógeno molecular compuesta por un átomo de hidrógeno y un átomo de deuterio. La otra reacción se da cuando el hidruro de helio colisiona con un átomo de hidrógeno neutro, y produce hidrógeno molecular neutro. Las dos formas de hidrógeno molecular actúan como enfriadores que ayudan a que las nebulosas pierdan calor, se condensen, y finalmente colapsen formando estrellas.
Los investigadores utilizaron el Anillo de Almacenamiento Criogénico del Max Planck para su experimento. La cámara de reacción a baja temperatura permite estudiar reacciones moleculares y atómicas en condiciones como las del espacio. Almacenaron iones de hidruro de helio en la cámara durante hasta un minuto a unos -267°C, y luego los superpusieron con un rayo de átomos de deuterio neutro. Para observar la variación de la tasa de colisión con la energía de colisión – directamente relacionada con la temperatura – ajustaron las velocidades relativas de los dos rayos de partículas.
Los científicos creían que la tasa de reacciones se reducía a medida que bajaba la temperatura pero los resultados de este experimento sugieren otra cosa. Encontraron que la tasa permanecía casi constante a pesar del descenso de las temperaturas. Este resultado sorprendente sugiere que el hidruro de helio permanece químicamente activo incluso en condiciones frías, hallazgo que en este trabajo argumentan debería dar lugar a la reevaluación de la química del helio en el universo primitivo.
Este artículo ha sido traducido de Gizmodo US por Lucas Handley. Aquí podrás encontrar la versión original.
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