宇宙初创之谜：科学家重现最早分子，挑战早期恒星形成认知
科学家们在探索宇宙奥秘的道路上取得了突破性进展，他们成功模拟了早期宇宙环境，重现了宇宙历史上最早形成的分子。
这一成果不仅令人惊叹，更对现有的早期宇宙认知提出了挑战。在最新一期《天文学与天体物理学》杂志上，研究团队发表了他们的发现，指出这一实验动摇了关于早期恒星起源的传统理解，并呼吁重新审视早期宇宙中氦元素的化学过程。
回溯至138亿年前的大爆炸，宇宙初始阶段是一片炽热的混沌。在爆炸后的极短时间内，随着温度的逐渐降低，氢和氦这两种基本元素得以形成。数十万年后，随着宇宙进一步冷却，这些原子开始结合形成最早的分子。
据科学家们介绍，宇宙中第一个诞生的分子是氦氢离子（HeH⁺）。这一离子不仅是合成宇宙中最为丰富的分子——分子氢（H₂）的前提，还在后续数亿年内恒星的形成过程中发挥了关键作用。恒星内部的核聚变反应，正是通过这些原子和分子的碰撞和热量释放才得以启动。然而，在低于特定温度的环境下，这一过程变得极为低效。
氦氢离子在这一低温环境中却展现出独特的优势，它能够有效维持核聚变反应的进行，因此被认为是早期宇宙恒星形成的重要因素之一。研究团队推测，宇宙中氦氢离子的含量，可能对早期恒星的形成速度和效率产生了深远影响。
为了验证这一理论，研究人员设计了一项前所未有的实验。他们将氦氢离子置于极端低温（-449华氏度，约-267摄氏度）环境中长达60秒，随后让这些离子与重氢发生碰撞。通过这一模拟早期宇宙氦氢反应的实验，研究人员详细观察了这些碰撞如何随粒子温度的变化而变化。
实验结果显示，即使在低温条件下，这些粒子之间的反应速率也并未减慢，这一发现与以往的理论预测大相径庭。德国马普核物理研究所的核物理学家Holger Kreckel表示：“以往理论认为，在低温下反应概率会显著降低，但我们的实验和新的理论计算均未验证这一点。”
这一关于氦氢离子作用机制的新发现，无疑对物理学家们关于早期宇宙恒星形成的认知构成了挑战。Kreckel指出，这些离子与其他原子之间的反应在早期宇宙化学中所扮演的角色，远比此前设想的要重要得多。这一发现不仅深化了我们对宇宙起源的理解，也为未来的宇宙学研究开辟了新的方向。