科学家重现宇宙“第一分子”,揭开138亿年恒星起源奥秘

08-07 06:39

【CNMO科技消息】CNMO从德媒了解到,德国海德堡马克斯·普朗克核物理研究所(MPIK)的科学家在探索宇宙早期阶段方面有了重大进展。他们在实验室里成功重现了宇宙中形成的首个分子——氦合氢离子(HeH)。这项具有突破性的研究,将有助于人类更深入地了解138亿年前宇宙的早期阶段。


据了解,在宇宙大爆炸后的几秒钟内,氢和氦等元素就生成了,但最初它们只是以等离子体中的原子核形式存在。直到数百年后,经过所谓的再结合过程,中性原子和简单分子才得以形成。而氦合氢离子是第一个形成的分子,在恒星形成的历史中占据着核心地位。


简单来说,氦合氢离子诞生于宇宙大爆炸后的最初阶段。研究人员通过模拟大爆炸后的极端环境,证实了该分子在早期宇宙冷却过程中起着关键作用:当炽热气体云通过辐射释放能量时,氦合氢离子比氢原子的冷却效率更高,这促使了首批恒星的形成。


研究团队在零下263摄氏度的低温存储环(CSR)中模拟了氦合氢离子与氘原子的反应,有了惊人发现:与以往的理论预测不同,该分子在极低温环境下依然具有很高的反应活性。更新后的理论计算和实验数据表明,早期宇宙中氦合氢离子的化学活性比之前认为的要高得多。


这一发现可能会彻底改变恒星起源理论,为宇宙演化模型提供重要依据。研究证实,氦合氢离子不仅是宇宙中的首个分子,还通过促进原始气体云的冷却,为恒星的诞生创造了必要条件。


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