科学家刚刚重新创造了宇宙中的第一个分子! 粒子的反应速率在较低温度下并没有减慢,

娇柔百荷仙 2025-08-17 10:26:54

科学家刚刚重新创造了宇宙中的第一个分子! 粒子的反应速率在较低温度下并没有减慢,这与之前的假设相矛盾。 8月16日美国《太空新闻》刊文。 科学家通过模仿宇宙早期的条件重新创造了宇宙中的第一个分子。 这些发现震动了我们对早期宇宙中恒星起源的理解,并“要求重新评估早期宇宙中的氦化学”。 研究论文7月24日发表于《天文学和天体物理学》。 大爆炸之后 138亿年前,宇宙处于极高的温度下。 然而,几秒之后,温度降低到足以形成氢和氦作为第一批元素。 这些元素形成后数百万年,温度变得足够低,以便它们的原子能够与电子以各种不同的方式结合,形成分子。 据研究人员称,一个氦氢离子(或HeH+)成为有史以来的第一个分子。 这种离子是形成分子氢所必需的,现在分子氢是宇宙中最丰富的分子。 研究人员表示,氦化氢离子和分子氢在数亿年后第一代恒星的形成中起到了关键作用。 为了使原恒星开始聚变——这一过程使恒星能够产生自己的能量——原子和分子必须相互碰撞并释放热量。 这个过程在摄氏10000度)以下的温度下效率较低。 然而,氦氢离子特别擅长在低温下继续这个过程,被认为是早期宇宙恒星形成的潜在关键因素。 研究人员表示,宇宙中氦氢离子的数量可能对早期恒星形成的速率和效率产生了重大影响。 比以前假设的更重要。 在新的研究中,研究人员通过将离子冷却至零下零下267摄氏度并保持长达60秒,然后强迫它们与重氢碰撞,重现了早期的氦氢反应。 研究人员研究了碰撞如何随着粒子温度的变化而变化,这些碰撞类似于在恒星中引发核聚变的初始过程。 他们发现这些粒子之间的反应速率在较低温度下并没有减慢,这与之前的假设相矛盾。 “以前的理论预测在低温下反应概率会显著下降,但我们无法在实验或新的理论计算中验证这一点。”研究合著者霍尔格·克雷克尔说,他是德国马克斯·普朗克核物理研究所的核物理学家。 这一新的发现挑战了物理学家对宇宙早期恒星形成的理解。 离子与其它原子之间的反应“似乎在宇宙早期的化学反应中比之前假设的更为重要。

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