Ces molécules recréées en laboratoire pourraient réécrire l’histoire des premières étoiles

Une équipe scientifique a réussi à reproduire des réactions chimiques qui remontent à l’aube de l’univers. Ce travail inédit permet de mieux comprendre la naissance des premières étoiles. Et les résultats viennent contredire plusieurs théories établies depuis des décennies.

L’histoire de l’univers commence avec le Big Bang, il y a près de 13,8 milliards d’années. Les conditions extrêmes de cette époque ont façonné la matière telle que nous la connaissons aujourd’hui. Les premiers instants ont donné naissance aux éléments fondamentaux, notamment l’hydrogène et l’hélium. Leur assemblage progressif a ensuite ouvert la voie à la formation des premières molécules, une étape indispensable avant l’apparition des étoiles et des galaxies.

Jusqu’à présent, les chercheurs n’avaient jamais réussi à reproduire ces réactions chimiques initiales en laboratoire. Une équipe internationale du Max-Planck-Institut de physique nucléaire en Allemagne vient de franchir ce cap en recréant la formation des premiers ions connus sous le nom d’hélium hydride, ou HeH+. L’étude décrit comment ces molécules primordiales ont joué un rôle majeur dans la création de l’hydrogène moléculaire, aujourd’hui le plus abondant dans l’univers.

Ces molécules anciennes auraient accéléré la naissance des premières étoiles

Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont stocké des ions d’hélium hydride à une température extrêmement basse, proche de –267 °C, soit seulement 6 degrés au-dessus du zéro absolu. Ils ont ensuite provoqué leur collision avec du deutérium, une forme plus lourde d’hydrogène. L’expérience a montré que ces réactions ne ralentissent pas, même dans un environnement très froid, contrairement à ce que prévoyaient les modèles théoriques. Cette découverte change donc notre compréhension de la chimie qui régnait dans l’univers primitif.

Ces résultats indiquent que les ions d’hélium hydride ont pu contribuer beaucoup plus efficacement à la formation des premières étoiles qu’on ne le pensait. En favorisant les réactions nécessaires même à des températures basses, ils auraient accéléré l’émergence des premières sources de lumière dans le cosmos. Cette avancée oblige désormais les astrophysiciens à revoir certains scénarios de l’évolution précoce de l’univers. Elle ouvre aussi la voie à de nouvelles recherches sur la manière dont la matière a évolué avant de donner naissance aux galaxies et, des milliards d’années plus tard, à notre système solaire.