Experimentos revelaram que o resfriamento do Universo após o Big Bang pode ter sido diferente do que pensávamos. As descobertas, publicadas na revista científica Astronomy & Astrophysics, sugerem que os modelos atuais das reações químicas na infância cósmica precisam de revisões.
Em seus primeiros instantes, o Universo era uma panela fervente, onde partículas colidiam de forma intensa e caótica. Após três minutos, essa sopa esfriou o suficiente para que os elementos primordiais, hidrogênio e hélio, surgissem.
Depois, foram necessários 380 mil anos até que o cosmos resfriasse o necessário para os átomos se formarem. Esse momento crucial é conhecido pelos astrônomos como Recombinação, marcando uma virada na história do Universo.
União do hélio com hidrogênio foi essencial para o Universo
A primeira molécula a surgir no Universo foi o íon hidreto de hélio (HeH⁺), formado pela união de um átomo de hélio neutro com um núcleo de hidrogênio ionizado. A partir dela, vieram outras variantes, como o H2+, o H2 e o H3-, além de diversas combinações entre os elementos primordiais.
A HeH+ e o gás hidrogênio (H2) tiveram um papel essencial em resfriar nuvens protoestrelares para que elas colapsassem e iniciassem o processo de fusão. Isso foi o estopim para o surgimento das primeiras estrelas e planetas.
Segundo os pesquisadores, simulações anteriores já haviam apontado a importância dessas moléculas. Graças às suas propriedades rotacionais e vibracionais, o HeH+ tornou-se um candidato promissor para justificar o resfriamento do cosmos.
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Estudos anteriores sobre a molécula precisam de revisão, alertam pesquisadores
No novo estudo, os cientistas buscaram recriar as condições da infância do Universo e testar se o HeH+ poderia mesmo resfriar o cosmos o suficiente para gerar as primeiras estrelas. A equipe bombardeou essa molécula com deutério – um isótopo de hidrogênio com um nêutron adicionado ao núcleo — em temperaturas variadas.
Os pesquisadores se surpreenderam ao descobrir que, diferente dos estudos anteriores sobre o tema, a taxa de reação não diminuiu com a queda de temperatura. O grupo realizou o experimento e fez cálculos teóricos, mas não conseguiu confirmar as pesquisas passadas.
Segundo a equipe, isso significa que as reações de HeH⁺+ podem ter sido ainda mais importantes para o cosmos primitivo. As evidências apresentadas no novo estudo exigem uma reavaliação da química do hélio na infância do Universo, que deverá ser feita por pesquisas futuras.
Essa descoberta pode redefinir a forma como os cientistas compreendem os primórdios do cosmos. Ao lançar luz sobre a transição do plasma incandescente e turbulento para uma estrutura cósmica organizada, ela abre caminho para explicações mais detalhadas sobre como a caótica panela fervente primordial deu lugar a estrelas e planetas na vastidão do espaço.
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