Un equipo de físicos en Alemania logró recrear una de las primeras reacciones químicas del universo, justo después del Big Bang. Lo hicieron en condiciones parecidas a las de ese momento.

El equipo, liderado por Florian Grussie del Instituto Max Planck de Física Nuclear, logró reproducir cómo se formó el ion de hidruro de helio (HeH+), una molécula clave en esos primeros instantes.

Esa molécula surge cuando un átomo de helio neutro se une con un átomo de hidrógeno cargado. Es uno de los primeros pasos hacia la formación del hidrógeno molecular (H₂).

El hidrógeno molecular es la base de todo: de las estrellas, de las galaxias y, en el fondo, de nosotros. Sin H₂, el universo no habría evolucionado como lo hizo.

Después del Big Bang, el universo era un caldo súper caliente de partículas. Pasaron unos 380,000 años hasta que se enfrió lo suficiente para formar átomos.

Los primeros elementos fueron los más ligeros: mayormente hidrógeno, algo de helio y apenas rastros de litio. Eso era todo el “menú” químico del universo en ese entonces.

Hoy, el hidrógeno sigue siendo el ingrediente principal. Forma nubes de gas que, con el tiempo, colapsan y dan origen a nuevas estrellas.

Pero para que eso ocurriera, el universo tenía que enfriarse aún más. Ahí es donde entra el HeH+. Esta molécula ayudó a disipar calor de manera muy eficiente.

El truco del HeH+ es que tiene una gran separación de cargas eléctricas. Eso le permite interactuar con campos eléctricos y liberar energía térmica, lo cual ayudó al enfriamiento del universo.

El experimento se hizo en un anillo de almacenamiento criogénico en el Instituto Max Planck. Este dispositivo opera a temperaturas cercanas al cero absoluto, imitando el espacio profundo.

Ahí, los científicos hicieron chocar iones de HeH+ con átomos de deuterio, una forma de hidrógeno con un neutrón extra. Querían ver cómo reaccionaban entre sí.

Cuando chocan, se forma un átomo de helio neutro y una nueva molécula: HD+, que tiene menos energía que los componentes originales. Eso es clave para entender cómo se formaron otras moléculas.

Para simular distintos “momentos” del universo temprano, cambiaron la velocidad de las partículas. Así podían ver si la temperatura afectaba la reacción.

Resulta que no. La reacción ocurría a la misma velocidad sin importar el nivel de energía, lo que sugiere que el HeH+ fue constante en su papel durante el enfriamiento cósmico.

Holger Kreckel, del mismo instituto, explicó que las teorías anteriores predecían menos reactividad a bajas temperaturas. Pero ni el experimento ni los nuevos cálculos confirmaron eso.

Esto significa que las reacciones del HeH+ con hidrógeno y deuterio fueron más importantes de lo que se pensaba en la química del universo primitivo.

Este estudio fue publicado en la revista científica Astronomy & Astrophysics.