Ricreata in laboratorio la prima molecola dell'universo: implicazioni per la formazione stellare

Il 3 agosto 2025, un team dell'Istituto Max Planck per la Fisica Nucleare (MPIK) ha ricreato in laboratorio lo ione idruro di elio (HeH+), la prima molecola formatasi nell'universo primordiale. Questo risultato fornisce nuove informazioni sui processi chimici che hanno portato alla nascita delle prime stelle.

Poco dopo il Big Bang, avvenuto circa 13,8 miliardi di anni fa, l'universo era estremamente caldo e denso. Raffreddandosi, gli atomi di idrogeno ed elio si sono combinati formando HeH+. Questa molecola ha innescato reazioni che hanno portato alla formazione di idrogeno molecolare (H2), essenziale per il raffreddamento delle nubi di gas e la successiva formazione stellare.

Gli scienziati dell'MPIK hanno ricreato queste condizioni raffreddando gli ioni HeH+ a temperature estremamente basse. Gli esperimenti hanno rivelato che la velocità di reazione tra HeH+ e deuterio è rimasta costante, contrariamente a quanto previsto da precedenti teorie. Questo suggerisce che HeH+ potrebbe aver avuto un ruolo più significativo nella formazione delle prime stelle di quanto si pensasse.

La prima scoperta di HeH+ nello spazio risale al 2019. La ricreazione in laboratorio permette ora di studiare più a fondo la molecola e il suo impatto sull'evoluzione cosmica.

La ricerca è stata condotta presso l'Anello di stoccaggio criogenico (CSR) dell'MPIK, una struttura unica per lo studio delle reazioni atomiche e molecolari in condizioni simili a quelle spaziali. Gli ioni HeH+ sono stati conservati nell'anello a pochi Kelvin (-267 °C) e sovrapposti a un fascio di atomi di deuterio. Variando le velocità relative dei fasci, i ricercatori hanno misurato la dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura.

Questi risultati forniscono una comprensione più approfondita della chimica dell'universo primordiale e dei processi che hanno portato alla formazione delle prime stelle.