2010年7月1日 星期四

L2L知識探索網天文速報_20100701_第一道光,來的很快!

  在大霹靂的幾億年後,宇宙還是一片黑暗,熱氫原子和負氫離子瀰漫在太空之間。我們現在所知的宇宙,得要到原子和離子配對形成氫分子之後才逐漸成形。而產生的氫分子提供了散熱機制,使得雲氣可以冷卻,形成第一代恆星。

  但我們一直還不太清楚,氫分子得花多久時間才能形成?現在科學家在實驗室中,重現早期雲氣的化學環境,為我們解開了這個疑惑。這項研究幫助天文物理學家更準確地掌握第一代恆星的質量,將估計質量的不確定性由20降為2。本篇研究發表在「科學」(Science)期刊。

  這項實驗有效地降低了理論模擬對第一代雲氣的化學及冷卻速率的不確定性,將來科學家可以將這些資訊用於電腦模型,以研究第一代恆星的性質。

  雖然把氫原子和負氫離子結合這個反應看起來好像很簡單,但在實驗室中卻相當難進行。這群科學家利用的方法是先製造帶負價的氫離子束,並送入管子內。接著利用雷射將其中約7%離子的電子打掉,於是管子內便有了氫原子和負氫離子,它們能夠進一步的在管內反應。最後科學家在整個裝置的末端,計算反應生成的氫分子數量。
實驗的結果發現,氫分子生成的速率較先前所認為的還要快,這也表示第一代恆星可能比我們預期的還要更快生成。但由於對第一代恆星生成的初始狀況還不太清楚,我們還無法掌握第一代恆星的質量分布。

  知道氫分子的生成速率,能幫助科學家更了解第一代恆星,甚至也對研究宇宙結構的演化大有助益。這是因為第一代恆星的性質和命運會影響接下來的事件,像是原始星系的形成與分布。這篇研究很有趣的一點是讓我們知道,微觀的物理過程也能影響宇宙大尺度的演化。

Editor: Seline

新聞來源:Science Now
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/07/first-stars-formed-fast.html

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