Para ilmuwan baru saja menciptakan kembali molekul pertama alam semesta – dan hasilnya menantang pemahaman kita tentang kosmos awal
Untuk pertama kalinya, para peneliti telah menciptakan kembali molekul pertama alam semesta dengan meniru kondisi alam semesta awal.
Temuan ini mengguncang pemahaman kita tentang asal usul bintang -bintang di alam semesta awal dan “menyerukan penilaian ulang kimia helium di alam semesta awal,” tulis para peneliti dalam studi baru, yang diterbitkan 24 Juli di jurnal Astronomi dan Astrofisika.
Bintang pertama di alam semesta
Tepat setelah Big Bang 13,8 miliar tahun yang lalu, alam semesta mengalami suhu yang sangat tinggi. Namun, beberapa detik kemudian, suhu menurun cukup untuk hidrogen dan helium terbentuk sebagai yang pertama elemen. Ratusan ribu tahun setelah elemen -elemen itu terbentuk, suhu menjadi cukup keren untuk atom mereka untuk digabungkan dengan elektron dalam berbagai konfigurasi yang berbeda, menempa molekul.
Menurut para peneliti, ion helium hidrida – atau heh+ – menjadi molekul pertama. Ion diperlukan untuk membentuk hidrogen molekuler, sekarang molekul yang paling melimpah di alam semesta.
Ion helium hidrida dan hidrogen molekuler sangat penting untuk pengembangan bintang pertama ratusan juta tahun kemudian, kata para peneliti.
Untuk seorang protostar untuk memulai fusi – Proses yang memungkinkan bintang untuk menciptakan energi mereka sendiri – atom dan molekul di dalamnya harus bertabrakan satu sama lain dan melepaskan panas. Proses ini sebagian besar tidak efektif pada suhu di bawah 18.000 derajat Fahrenheit (10.000 derajat Celcius).
Terkait: Molekul pertama Universe terdeteksi di luar angkasa untuk pertama kalinya
Namun, ion helium hidrida sangat baik dalam melanjutkan proses, bahkan di bawah suhu yang dingin, dan dianggap sebagai faktor integral yang berpotensi integral dari pembentukan bintang di alam semesta awal.
Jumlah ion helium hidrida di alam semesta mungkin memiliki pengaruh yang signifikan pada kecepatan dan kemanjuran pembentukan bintang awal, kata para peneliti dalam a penyataan.
Jauh lebih penting dari yang diasumsikan sebelumnya
Dalam studi baru, para peneliti menciptakan kembali reaksi helium hidrida awal dengan menyimpan ion pada minus 449 derajat Fahrenheit (minus 267 derajat Celcius) hingga 60 detik untuk mendinginkannya sebelum memaksa mereka bertabrakan dengan hidrogen berat. Para peneliti mempelajari bagaimana tabrakan – mirip dengan yang kickstart fusion dalam bintang – berubah tergantung pada suhu partikel.
Mereka menemukan bahwa laju reaksi antara partikel -partikel ini tidak melambat pada suhu yang lebih rendah, yang bertentangan dengan asumsi yang lebih tua.
“Teori sebelumnya memperkirakan penurunan yang signifikan dalam probabilitas reaksi pada suhu rendah, tetapi kami tidak dapat memverifikasi ini dalam percobaan atau perhitungan teoretis baru,” rekan penulis studi Holger Kreckelyang mempelajari fisika nuklir di Max Planck Institute for Nuclear Physics di Jerman, mengatakan dalam pernyataan itu.
Temuan baru tentang bagaimana fungsi ion helium hidrida menantang bagaimana fisikawan berpikir bintang terbentuk di alam semesta awal. Reaksi antara ion dan atom lain “tampaknya jauh lebih penting untuk kimia di alam semesta awal daripada yang diasumsikan sebelumnya,” kata Kreckel.
