德国海德堡马克斯·普朗克核物理研究所的研究人员成功重现了宇宙中形成的第一个分子——氢化氦离子(HeH⁺)。这一发现挑战了早期关于恒星形成和宇宙化学的理论假设。
在大约138亿年前的宇宙初期,氢和氦是最早形成的元素。随着宇宙的冷却,氢和氦原子结合形成了氢化氦离子(HeH⁺),这被认为是宇宙中第一个分子。HeH⁺在形成分子氢(H₂)的过程中起到了关键作用,而分子氢对于冷却气体云和恒星的形成至关重要。
研究人员利用低温储存环(CSR)模拟了早期宇宙的条件,将HeH⁺离子冷却至接近绝对零度的温度,并与氘原子发生反应。实验结果显示,HeH⁺与氘的反应速率在低温下几乎保持不变,这与之前理论预测的在低温下反应速率显著降低的假设相悖。这一发现表明,HeH⁺在早期宇宙化学过程中发挥了比之前认为更为重要的作用。
这些研究成果有助于我们更深入地理解恒星形成和宇宙演化的机制。通过更好地理解HeH⁺的性质和反应,科学家们可以改进他们的宇宙演化模型,并更好地了解导致第一批恒星和星系形成的机制。
未来的研究可能会集中在探索氢化氦的同位素,以更好地了解早期恒星中发生的核反应。国际合作和使用CSR等先进设施对于揭开宇宙之谜和拓展知识前沿至关重要。