大爆炸發生後,它發生在大約132億年前,宇宙由高溫和密度占主導地位。但是,在幾秒鐘內,它足以容納第一元素,尤其是完成氫和氦氣。他們目前仍然完全離子化,因為將近380,000年的時間加入了足夠的電子才能落入宇宙中性原子。這為第一個化學反應打開了道路。

現有最古老的分子是Helio Hidride IIO(嘿+)由中性氦原子和氫離子核形成。這是使分子氫(H2)形成的鏈反應的開始,這是宇宙中最常見的分子。

重組是宇宙學的“黑暗時代”:由於當今自由電子的結合,宇宙是透明的,仍然沒有照明物體,例如恆星。在第一顆恆星形成之前,一億年過去了。

然而,在宇宙的早期階段,像heh⁺和H2這樣的簡單分子對於形成第一批恆星至關重要。為了租用質子氣雲以降至核融合點,必須浪費熱量。這是通過轉動原子和分子的碰撞發生的,該碰撞在光子中排出能量。然而,低於10,000攝氏度,此過程對於主要的氫原子無效。只能通過可以通過旋轉和振動發送額外能量的分子進行更冷卻。由於動力的明顯時刻,Heh⁺離子在低溫下特別有效,被認為是在第一顆恆星形成時冷卻的重要候選者。因此,宇宙中氦氣離子的濃度可以顯著影響星星訓練的有效性。

在此期間,與游離氫原子碰撞是HEH⁺的重要降解路徑,形成了中性的氦原子和H2⁺離子。然後另一個H與原子反應形成中性H2分子和質子形成分子氫。

海德堡的Max-Planck-Institut(MPIK)的研究人員在類似的條件下取得了巨大的成功。他們研究了與氘的反應,以及一個原子核中具有額外中子的質子。當他與Heh⁺氘代反應時,形成了HD⁺離子,而不是中性的氦原子。

該實驗是在MPI Heidelberg的Criiogook(CSR)中進行的 – 它是在空間條件下研究分子和原子反應的獨特工具。為此,Heh⁺離子在60秒(-267ºC)內存儲在35米直徑的離子存儲環中,它們將與中性氘梁束重疊。調整兩個顆粒的相對速度,科學家能夠研究碰撞率如何變化,並直接連接到溫度。

他們發現這是根據較早的預測,該反應的速率不會降低溫度,但幾乎保持恆定。 Holger Kreckelek MPIK排水管排水管,以前的理論在低溫下的反應可能性顯著下降,但我們可以通知我們的同事。 ” “因此,對早期宇宙的早期宇宙更為重要。 ”該觀察結果與Yohann Scribman的一組理論理論團隊的發現相吻合,因為它已經確定了該反應所有先前計算中可能表面的計算中的誤差。使用改進的電勢表面的新計算與ECE實驗很好地排列。

諸如HEH⁺和分子氫(H2或HD)等分子的濃度在第一顆恆星的形成中起著重要作用,這使我們能夠解決它們形成的奧秘。

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