在大爆炸后的数亿年间,宇宙一片漆黑。大量的热氢原子与负氢离子遍布在整个宇宙空间。据我们所知,宇宙的形成起始于原子和离子配对生成氢分子,后者将气体云中的热量排出,使它们能够逐渐冷却,从而形成第一批行星。

  然而分子氢的形成到底需要多长时间?宇宙历史的这一篇章一直不为人们所知。如今,通过在实验室中再次还原这些早期气态云的化学反应,研究人员终于确定了氢原子与负氢离子在这锅“原汤”中的结合速度。这一结果为天体物理学家探寻第一批恒星的质量提供了有力支持,将恒星质量评估中的不确定性从20倍降到了2倍。研究人员在7月2日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

  美国哈佛大学的理论物理学家AviLoeb表示,这项试验“排除了对第一批气体云的化学与冷却速度的理论模拟的一个最主要的不确定性”。Loeb说,如今,理论学家对于化学反应有了一个更好的理解,他们可以将这些信息输入计算机模型,从而探究第一批恒星的特性。