Seorang fisikawan di Institut Max Planck untuk Fisika Nuklir di Heidelberg melaporkan untuk pertama kalinya pengukuran laboratorium dari reaksi elektron dengan ion helium hidrida dalam cincin penyimpanan kriogenik CSR. Pada suhu di bawah 6k, laju reaksi molekul perusak jauh lebih rendah daripada yang diukur sebelumnya pada suhu kamar. Ini diterjemahkan menjadi fakta bahwa molekul primitif ini digunakan sebagai pendingin untuk pembentukan bintang dan galaksi pertama di alam semesta awal, dan pada saat yang sama, ia juga sangat kaya. Hanya tiga menit setelah Big Bang, komposisi kimiawi alam semesta ditentukan: 75% hidrogen, 25% helium, dan sejumlah kecil litium, yang semuanya dihasilkan oleh sintesis nuklir primitif.
Namun, dalam keadaan awal alam semesta ini, semua materi terionisasi sepenuhnya, termasuk inti telanjang bebas dan gas elektron panas, serta plasma "berkabut" radiasi latar belakang kosmik. Sekitar 400.000 tahun kemudian, alam semesta yang mengembang mendingin ke titik di mana elektron dan inti atom mulai bergabung menjadi atom netral. Alam semesta mulai menjadi transparan, tetapi belum ada bintang yang lahir, oleh karena itu era ini disebut "zaman kegelapan". Ketika suhu semakin turun, tumbukan helium netral dengan proton bebas yang masih melimpah membentuk molekul pertama-helium hidrida ion (HeH), yang menandai awal kimiawi.
Ion hidrogen dan molekul awal lainnya memainkan peran penting dalam mendinginkan awan gas primitif melalui radiasi infra merah, yang merupakan langkah penting untuk pembentukan bintang. Pemahaman dan pemodelan proses yang terakhir membutuhkan pemahaman yang rinci tentang kelimpahan molekul relatif dan laju reaksi. Namun, informasi sejauh ini sangat terbatas, terutama dalam kondisi suhu rendah di akhir Zaman Kegelapan ( < 100k) sedang
Kira-kira 300 juta tahun setelah Big Bang, saat bintang pertama terbentuk. HeH kini telah ditemukan di Bima Sakti dengan mendeteksi emisi inframerah jauhnya. Kelimpahan HeH ditentukan oleh reaksi destruktif.Pada suhu rendah, ini terutama yang disebut rekombinasi bebas (DR) dan elektron bebas: setelah ditangkap dan dinetralkan oleh elektron, helium hidrida terurai menjadi atom helium dan hidrogen.
Hasil pada tabel data laju reaksi sebelumnya adalah: berdasarkan percobaan laboratorium pada suhu kamar. Dalam kondisi ini, molekul berada dalam keadaan berputar yang sangat bersemangat, yang diduga mempengaruhi proses penangkapan elektron. Untuk mendapatkan wawasan tentang perilaku suhu rendah, fisikawan di Institut Max Planck untuk Fisika Nuklir (MPIK) di Heidelberg mempelajari tabrakan elektron antara HeH dan CSR cincin penyimpanan suhu rendah lembaga. Perangkat unik ini dirancang dan dibangun untuk astrofisika laboratorium, dalam kondisi ruang yang serupa, dengan mempertimbangkan suhu dan kepadatan. CSR memberikan suhu lingkungan di bawah 10 K dan vakum yang sangat baik (teramati < 10¹mbar).
Para peneliti menggunakan target elektron untuk mempelajari rekombinasi ini, di mana berkas ion yang tersimpan dibenamkan dalam berkas elektron co-propagating pada jarak sekitar satu meter. Kecepatan relatif dapat diatur ke nol untuk mendapatkan energi tumbukan yang sangat rendah. Produk reaksi dari zona interaksi ion-elektron dideteksi di hilir, dengan demikian memberikan laju reaksi absolut. Ketika suhu internal CSR adalah 6 K, para ilmuwan mengamati bahwa ion HeH + yang disimpan mendingin ke keadaan dasar yang berputar dalam waktu puluhan detik. Dalam proses pendinginan radiasi ini, para peneliti melacak totalitas dari satu status berputar dan mengekstraksi probabilitas DR pemilihan negara.
Peneliti utama eksperimen tersebut, Oldich Novotný, mengatakan: Kami menemukan bahwa laju rekombinasi elektron dari tingkat rotasi terendah HeH adalah 80 kali lebih rendah dari nilai yang diberikan dalam lembar data saat ini. Penurunan yang signifikan ini terutama disebabkan oleh suhu yang lebih rendah yang diukur di laboratorium. Selama pembentukan bintang dan galaksi pertama, kelimpahan molekul primitif ini meningkat pesat. Hasil baru ini sekarang memberikan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dan sangat penting untuk memahami reaksi itu sendiri dan untuk memodelkan alam semesta awal. Untuk teori tabrakan, HeH masih merupakan sistem yang menantang.
Di sini, metrik membantu mengukur kode teoritis. Laju reaksi DR eksperimental sekarang dapat digunakan untuk berbagai energi elektron dan status rotasi, dan dapat diubah menjadi karakteristik lingkungan yang digunakan dalam penghitungan model kimia gas asli. Studi ini dan studi prospektif menggunakan CSR di masa depan memberikan data yang dapat diterapkan secara luas. Mengingat Teleskop Luar Angkasa James Webb akan segera diluncurkan, fungsi baru astrofisika laboratorium sangat tepat waktu, karena penelitian Teleskop Luar Angkasa Webb pada gelombang pertama benda-benda ringan dan galaksi setelah Big Bang akan mendapat manfaat dari prediksi yang dapat diandalkan dari kimia kosmik awal. Sangat dangkal.
- Nilai pasar perusahaan properti melebihi perusahaan induk! Tidak heran jika perusahaan-perusahaan yang berhubungan dengan NEEQ telah pindah ke Bursa Efek Hong Kong satu demi satu, dan "bos" dari peru
- PP Sports telah meluncurkan anggota pass sepak bola baru, Liga Premier, Liga Champions, dan Liga Super Cina memiliki semuanya
- Ada institusi dengan keuntungan mengambang hampir 5 kali lipat! Tren ketiga saham transfer menyimpang, dan investor NEEQ yang membeli "saham setan" ini mendapat untung
- Côte d'Ivoire killer! Pengumuman resmi baru "Pepe" akan segera hadir, tetapi pertahanan Arsenal perlu diperkuat
- The Mirror menyelidiki kualitas hubungan antar penggemar tim Liga Premier: Tottenham menempati urutan teratas, Brighton adalah yang paling aktif
- Sekolah Sepakbola Evergrande membangun kepribadian yang sehat untuk pemain muda, dan merekrut siswa untuk audisi nasional pada tahun 2019
- Percepat reformasi sekolah-perusahaan! Departemen Tiga Banshan Baru sedang beraksi, dan masalah kepemilikan hak kendali aktual patut untuk dilihat ...