科學家重現宇宙最初分子,挑戰恆星形成理論

编辑者: Vera Mo

宇宙早期分子的重現

科學家們成功地在實驗室中重現了宇宙中最早形成的分子:氦合氫離子(HeH+)。這項突破性的研究,有助於更深入地了解早期宇宙的化學演化,並挑戰了現有的恆星形成理論.

HeH+ 的重要性

在大爆炸後不久,宇宙主要由氫和氦組成 。隨著宇宙的冷卻,氦原子與氫離子結合,形成了 HeH+ 。HeH+ 被認為是促成氫分子(H2)形成的關鍵,而氫分子是第一批恆星誕生的重要元素.

實驗與發現

德國馬克斯·普朗克核物理研究所(MPIK)的研究團隊,利用低溫儲存環(CSR)模擬了早期宇宙的環境,成功地在實驗室中重現了 HeH+ 與氘的反應 。實驗結果顯示,HeH+ 的反應速率比先前預期的更快,這意味著它在早期恆星形成過程中可能扮演了更重要的角色.

對恆星形成理論的挑戰

這項研究挑戰了傳統的恆星形成理論,暗示 HeH+ 在早期宇宙中的作用可能被低估了 。由於 HeH+ 能夠有效地冷卻氣體雲,因此它的存在可能加速了第一批恆星的形成 。此外,HeH+ 轉化為氫分子的速度,也可能影響了早期恆星的質量和數量.

首次在太空中探測到 HeH+

儘管 HeH+ 在理論上非常重要,但直到 2019 年,科學家才首次在太空中探測到它的存在 。 透過 NASA 的同溫層紅外線天文台(SOFIA),天文學家在行星狀星雲 NGC 7027 中發現了 HeH+ 的蹤跡,證實了它在宇宙中的真實存在.

未來的研究方向

這項研究為未來的宇宙學研究開闢了新的方向 。 未來,科學家們將進一步研究 HeH+ 在不同類型恆星形成中的影響,並利用它來探索宇宙的早期歷史.

來源

  • livescience.com

  • Scientists just recreated the Universe’s first molecule and solved a 13-billion-year-old puzzle

  • Chemistry at the beginning: How molecular reactions influenced the formation of the first stars

  • First astrophysical detection of the helium hydride ion

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