解决一个130亿年历史的神秘:科学家重现了宇宙的第一个化学反应

研究人员发现了对宇宙第一个分子的反应途径的新见解。大约在138亿年前发生的大爆炸发生后不久,宇宙是一个沸腾而茂密的极端热量。在短短几秒钟内,它就开始冷却到足以使第一个原子颗粒来到[...]

来源:SciTech日报
研究人员重现了宇宙最初时刻的关键化学反应,并取得了令人惊讶的结果。他们的发现可能为第一批恒星如何从原始黑暗中诞生提供新的线索。 (艺术家的概念)。图片来源:SciTechDaily.com

研究人员对宇宙第一个分子的反应途径有了新的见解。

大约 138 亿年前发生的大爆炸后不久,宇宙是一片沸腾、稠密的极端高温。在短短几秒钟内,它开始冷却到足以使第一个原子粒子聚集在一起,形成最轻的元素——氢和氦。在这个早期阶段,这些元素已完全电离,这意味着它们的电子尚未与原子核结合。宇宙又需要 38 万年才能冷却到足以形成中性原子的程度。这个过程被称为复合,使电子能够附着在原子核上,形成稳定的原子,并为第一次化学相互作用奠定了基础。

大爆炸

最早的相互作用之一是氢化氦离子 (HeH+) 的产生,它被认为是有史以来第一个存在的分子。当中性氦原子与带正电的氢原子核结合时形成该分子。它的形成引发了一系列反应,最终产生了氢分子 (H2),这是当今宇宙中最丰富的分子。

原子

重组后,宇宙进入了科学家所说的“宇宙黑暗时代”。在此期间,空间变得透明,因为自由电子现在与原子结合,但尚未出现恒星或其他光源。距离第一颗恒星照亮宇宙还需要几亿年的时间。

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天文学与天体物理学 DOI:10.1051/0004-6361/202555316 不错过任何突破:加入 SciTechDaily 时事通讯。 新闻