Forscher stellen erste chemische Reaktion des Universums nach

Von: Ivd

Heidelberg – Was passierte eigentlich nach dem Urknall? Diese Frage stellten sich auch Forscher der Uni Heidelberg. Die Antwort liegt weit zurück: rund 13,8 Milliarden Jahre. Um genau zu sein haben sie die erste chemische Reaktion eines Moleküls im Universum reproduziert – ein unscheinbares Teilchen mit großem Einfluss auf die Entstehung der ersten Sterne.

Die Rede ist vom Heliumhydrid-Ion, kurz HeH⁺. Es entstand, als das Universum sich gerade ein wenig beruhigt hatte, nach der großen Hitze und bevor sich die ersten Sterne bildeten. In dieser Phase, oft „kosmisches Dunkel“ genannt, gab es noch kein Licht, aber erste chemische Reaktionen begannen.

HeH⁺ war das erste Molekül, das dabei entstand – aus Helium und einem Wasserstoff-Teilchen. Es war nicht nur ein simpler Vorläufer späterer Moleküle, sondern ein regelrechter Kühlapparat: Es half dabei, die damals noch heißen Gaswolken abzukühlen. Nur so konnten sie sich unter ihrer eigenen Schwerkraft zusammenziehen und Sterne bilden.

Doch wie lange konnte HeH⁺ überleben? Und wie schnell reagierte es mit anderen Teilchen? Diese Fragen galten lange als unbeantwortet. Frühere Modelle nahmen an, dass es nur sehr langsam auf andere Atome reagiert – vor allem bei den extrem niedrigen Temperaturen, wie sie im frühen Universum herrschten.

Forschungsdurchbruch in Heidelberg

Ein Forschungsteam vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg hat diese Annahmen nun auf die Probe gestellt. In einer speziellen Vakuumkammer, die Bedingungen wie im Weltall nachstellt, ließen sie HeH⁺ gezielt auf andere Teilchen treffen. Das Ergebnis: Die Reaktionen liefen deutlich schneller ab als bisher gedacht.

HeH⁺ war also offenbar ein eher kurzlebiges Molekül – es wurde rasch in andere Verbindungen umgewandelt, darunter Wasserstoffmoleküle. Und genau diese sind entscheidend für die Bildung von Sternen. Die neuen Erkenntnisse deuten daher darauf hin, dass Sterne vielleicht früher entstanden sind als bislang angenommen.

Was wie ein Detail aus der Welt der Teilchenphysik klingt, hat große Auswirkungen auf unser Verständnis vom jungen Universum. Und zeigt einmal mehr: Auch winzige Moleküle können große Geschichte schreiben.