一开始的化学:分子反应如何影响第一颗恒星的形成

大爆炸发生在大约138亿年前的大爆炸之后,宇宙以难以想象的高温和密度为主导。但是,仅几秒钟后,它冷却足以使第一个元素形成,主要是氢和氦气。在这一点上,这些仍被完全离子化,因为宇宙中的温度花费了将近380,000年的时间才能通过与游离电子重组形成中性原子足以形成中性原子。这为第一个化学反应铺平了道路。

来源:英国物理学家网首页
反应方案和氢化氦离子与氘的研究反应的能量水平。与早期理论相反,这是一种迅速无障碍的反应。背景:行星星云NGC 7027,分子氢在红色中可见。学分:原理图:MPIK;背景图片:W。B.后者(SIRTF科学中心/加州理工学院)和NASA

大爆炸发生在大约138亿年前的大爆炸之后,宇宙以难以想象的高温和密度为主导。但是,仅几秒钟后,它冷却足以使第一个元素形成,主要是氢和氦气。在这一点上,这些仍被完全离子化,因为宇宙中的温度花费了将近380,000年的时间才能通过与游离电子重组形成中性原子足以形成中性原子。这为第一个化学反应铺平了道路。

存在的最古老的分子是由中性氦原子和离子化的氢核形成的氦气离子(HEH⁺)。这标志着导致形成分子氢(H₂)的链反应的开始,该氢(H₂)是迄今为止宇宙中最常见的分子。

重组之后是宇宙学的“黑暗时代”:尽管由于自由电子的结合,宇宙现在透明,但仍然没有发光的物体,例如恒星。在第一批恒星形成之前,数亿年过去了。

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在宇宙的早期阶段,诸如heh⁺和h₂之类的简单分子对于第一颗恒星的形成至关重要。为了使原恒星的收缩气云塌陷到可以开始核融合的程度,必须散发热量。这是通过激发原子和分子的碰撞发生的,然后以光子的形式散发出这种能量。

早期宇宙

该研究发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

已发布 天文学和天体物理学 低温