Idruro di Elio: la prima molecola dell’Universo

HeH+, ione molecolare di idruro di elio, è la prima molecola dell’universo appena nato, risalente a 13,8 miliardi di anni fa. Tuttavia questa era solo una teoria fino a pochi giorni fa, quando la scoperta dell’idruro di elio, la prima molecola dell’universo ha fatto il giro del mondo.

Agli albori dell’universo

13,8 miliardi di anni fa un’esplosione ha squarciato il nulla cosmico, dando vita all’Universo. Un complesso sistema di stelle, pianeti e galassie, un mistero che affonda le sue radici così in profondità che tutto ciò che sappiamo sulla sua nascita sono per lo più teorie e congetture. Per quanto queste possano essere concrete e scientificamente corrette, raramente abbiamo avuto l’occasione di dimostrare il Big Bang.

Quello che ci insegna la scienza è che l’Universo bambino non era così come appare oggi. Era una zuppa semplice, la cui composizione chimica era così elementare da non richiedere alcuna competenza per comprenderne il funzionamento.

All’inizio di tutto c’erano gli atomi di solamente tre elementi che vagano per uno spazio infinito da poco creatosi. Erano principalmente l’idrogeno e l’elio, ma di tanto in tanto si poteva trovare anche qualche atomo di litio.

Dovettero passare 100.000 anni prima che questi atomi riuscissero a combinarsi nella più semplice della molecola allora possibile con una chimica così ridotta all’essenziale. Dopo 100.000 anni nell’Universo apparse l’Idruro di Elio, la prima molecola.

La formazione dell’Universo

Per 100.000 anni, quindi, l’Universo non fu altro che un vuoto cosmico con atomi vaganti di idrogeno, elio e litio. Ma la formazione dell’Idruro di Elio fu una svolta epocale. L’Universo iniziò finalmente a raffreddarsi e la prima molecola potette combinarsi in altre reazioni chimiche con i pochi elementi disponibili.

L’idruro di Elio si combinò, nuovamente, con un altro atomo di idrogeno, dando vita ad un nuova molecola, H₂. L’idrogeno molecolare è il segreto della vita delle stelle. Fu così che le prime stelle iniziarono a comparire nell’universo, il quale finalmente non era più vuoto e buio. Successivamente furono proprio le stelle a innescare reazioni chimiche a catena, dando vita a tutti gli elementi che conosciamo oggi.

La scoperta dell’Idruro di Elio

La scoperta non è stato un caso, gli scienziati la stavano cercando da anni. Per trovarla si sono avvalsi di SOFIA (Osservatorio Stratosferico per l’Astronomia agli Infrarossi). Questo speciale telescopio non si trova sulla terra ferma, ma a bordo di un Boeing 747SP, utilizzato appositamente per condurre osservazioni astronomiche dalla stratosfera, a 12 km di altezza dal livello del mare. La ricerca è stata possibile grazie a una collaborazione tra la NASA e la DLR (Agenzia spaziale tedesca).

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature e il mondo dell’astronomia è entusiasta della scoperta. “La mancanza di prove dell’esistenza dell’idruro di elio nello spazio interstellare era un vero dilemma per l’astronomia, ma ora molti pezzi delle nostre teorie vanno al loro giusto posto”, ha commentato Rolf Gusten, principale firmatario della scoperta e ricercatore del Max Planck Institute, in Germania.

Sofia

Sofia è stata puntata nella giusta direzione, gli scienziati, infatti, ipotizzavano che in quella determinata regione dell’universo ci fossero ancora le condizioni per ospitare questa chimica primordiale.

Così è stata in grado di rilevare il segnale in una nebulosa planetaria chiamata NGC 7027, nella Costellazione del Cigno, a circa 3.000 anni luce da noi. La nebulosa dovrebbe essere ciò che rimane da una stella, la quale doveva avere caratteristiche molto simili al nostro Sole.

Sofia può essere considerata come un rilevatore radio. Per trovare una determinata molecola basta sintonizzarla sulle frequenze che questa emette e scandagliare quella porzione di cielo dove si pensa essa possa nascondersi. È proprio ciò che è successo e che ha reso possibile la scoperta.

Finalmente, dopo anni di ricerche, è stato trovato l’idruro di elio, la prima molecola dell’universo.

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