Các nhà khoa học đã đạt được một bước tiến quan trọng trong việc hiểu rõ chu trình phản ứng giúp hình thành nên các phân tử đầu tiên trong không gian, mở ra cánh cửa cho sự tiến hóa của vũ trụ. Trước khi các ngôi sao xuất hiện và thắp sáng bầu trời, vũ trụ ở trong một trạng thái đậm đặc và nóng. Trong bối cảnh hỗn độn và tối tăm đó, một phản ứng hóa học đơn giản đã lặng lẽ trải đường cho tất cả những gì diễn ra sau đó.
Các chuyên gia đã tái hiện thành công phân tử đầu tiên của vũ trụ, ion helium hydride (HeH+), và phát hiện ra rằng phân tử này đóng vai trò quan trọng hơn nhiều trong quá trình hình thành các ngôi sao so với những gì chúng ta từng nghĩ. HeH+ được hình thành khi một nguyên tử heli trung tính kết hợp với hạt nhân hydro tích điện dương. Sự hình thành của nó đã khởi đầu một chuỗi phản ứng, cuối cùng dẫn đến sự hình thành phân tử hydro (H₂), phân tử phổ biến nhất trong vũ trụ hiện nay.
Nhờ vào môi trường phòng thí nghiệm siêu lạnh và được thiết kế đặc biệt, đội ngũ chuyên gia từ Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK, Đức) đã mô phỏng lại những điều kiện tồn tại hơn 13 tỷ năm trước. Cuộc thí nghiệm được thực hiện trong thiết bị gọi là ‘Vòng lưu trữ đông lạnh’ tại trụ sở của MPIK ở Heidelberg, cho phép nghiên cứu những phản ứng ở cấp phân tử và nguyên tử trong điều kiện giống như trong không gian.
Kết quả nghiên cứu của MPIK cho thấy phân tử cổ đại HeH+ đã giúp làm nguội vũ trụ xuống mức cho phép các ngôi sao xuất hiện. Khám phá này có thể giúp viết lại một phần lịch sử về cách vũ trụ tiến hóa từ giai đoạn đêm trường vĩnh cửu để đón ánh sáng đầu tiên.
