Experiment bildet erste neutrale Moleküle des Universums nach

Forscher in Deutschland haben die Entstehung der ersten neutralen Wasserstoffmoleküle nachgebildet, die nach dem Urknall entstanden sind. Die in Astronomy and Astrophysics veröffentlichte Studie simuliert die Reaktionen, die zu molekularem Wasserstoff führten, dem häufigsten Molekül im Universum.

Nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren war das Universum eine überhitzte Suppe aus subatomaren Teilchen. Nach etwa 380.000 Jahren sank die Temperatur so weit, dass sich Atomkerne mit Elektronen verbinden konnten, wodurch neutrale Atome entstanden. Dieser Zeitraum wird als „Ära der Rekombination“ bezeichnet.

Das erste Molekül, das entstand, war Heliumhydrid (HeH+), das durch chemische Reaktionen zu molekularem Wasserstoff führte. Forscher des Max-Planck-Instituts für Kernphysik fingen HeH⁺-Ionen bei -267 Grad Celsius ein und ließen sie mit Wasserstoffatomen reagieren, wodurch die Bedingungen des frühen Universums nachgebildet wurden.

Das Experiment zeigte, dass sich die Reaktion von Heliumhydrid mit Wasserstoffatomen mit sinkender Temperatur nicht verlangsamt, was darauf hindeutet, dass sie für die Chemie des frühen Universums wichtiger war als bisher angenommen. Die Konzentration von HeH+ beeinflusste die Sternentstehung, da Heliumhydrid zur Abstrahlung beiträgt, wodurch sich Wasserstoffwolken abkühlen und die ersten Sterne bilden können.