Les physiciens de Planck Institut de physique nucléaire au premier rapport de l'anneau de stockage cryogénique CSR, l'hydrure d'hélium laboratoire d'électrons mesures de réaction d'ions. A une température inférieure à 6k, la vitesse de réaction que les vandales valeur précédemment mesurée à la température ambiante est beaucoup plus faible. Ce liquide de refroidissement est formé dans la molécule d'origine au début des univers tels que les étoiles et les galaxies premier, mais aussi une grande richesse. Après trois minutes Big Bang, il est déterminé que la composition chimique de l'univers en bas: 75% d'hydrogène, 25% d'hélium, et des traces de lithium, qui sont générés à partir de la synthèse de base d'origine.
Cependant, dans cet état du début de l'univers, toute la matière a été complètement ionisée, y compris la liberté des noyaux nus et de gaz d'électrons chauds, rayonnement cosmologique plasma « de flou ». Après environ 40 ans, l'expansion de l'univers refroidi électrons et les noyaux commencent à se fondre en un des atomes neutres horizontales. Univers est devenu transparent, mais pas la naissance stellaire, de sorte que cet âge est connu comme les « âges sombres ». Lorsque la température est encore abaissée, encore riche en protons libres de collision d'hélium neutre dans la formation d'une première molécule - ions d'hélium hydrogénés (HeH), qui marque le début de la chimie.
Les ions hydrogène et d'autres molécules jouent un rôle important au début du gaz brut est refroidi au moyen d'aspect de nuage de rayonnement infrarouge, ce qui est une étape nécessaire dans la formation des étoiles. Ce dernier processus nécessite une compréhension détaillée de la modélisation et la compréhension de l'abondance des molécules apparentées et la vitesse de réaction. Cependant, à ce jour l'information est plutôt limitée, en particulier à basse température fin Dark Ages ( < 100k) dans
Quand environ 300 millions d'années après le Big Bang, qui est le premier d'une formation d'étoiles. HeH maintenant en détectant l'émission infrarouge lointain a été découvert dans la Voie Lactée. richesse HeH est déterminée par une réaction de destruction, à basse température, qui est principalement un recombinant dite libre (DR) et des électrons libres, et la capture d'électrons une fois, l'hydrure d'hélium est décomposée en hydrogène et de l'hélium.
Résultats de données classiques de vitesse de réaction dans le tableau sont: à partir d'expériences de laboratoire à des résultats de la température ambiante. Dans ces conditions, les molécules dans un état très excité de rotation, qui est soupçonné d'affecter le processus de capture d'électrons. Pour mieux comprendre le comportement de basse température, Institut Planck de physique nucléaire (MPIK) physiciens pour étudier la collision d'électrons HeH Institut de l'anneau de stockage cryogénique dans la RSE. Cet équipement unique pour l'astrophysique de laboratoire conçu et construit, dans des conditions similaires à l'espace, en tenant compte de la température et de la densité. CSR fournit une température ambiante inférieure à 10 K, et un excellent vide (observé < 10¹mbar).
Les chercheurs étudient l'utilisation d'une telle cible d'électrons recombinant, dans lequel le faisceau d'ions est immergé dans la co-propagation faisceau d'électrons stockés dans une distance d'environ un mètre. La vitesse relative peut être ajustée à zéro, de façon à obtenir une énergie de collision très faible. Electronique - le produit de réaction de la zone d'interaction ionique est détectée en aval, fournissant ainsi la vitesse absolue de réaction. CSR à une température interne de ions K 6, les scientifiques ont observé stocké heh + à l'état de masse a été refroidie à des dizaines de rotation secondes. Dans ce procédé, le rayonnement de refroidissement, les chercheurs ont suivi l'état général de la rotation unique, et on extrait la probabilité de sélection d'état DR.
chercheur principal de l'expérience OldichNovotný dit: Nous avons constaté que le taux de recombinaison d'électrons HeH plus bas niveau de rotation, inférieure à la valeur actuelle des données indiquées dans le tableau 80 fois. Cette baisse significative est principalement attribuable à la baisse la mesure du laboratoire de la température. Au cours des années de formation d'une étoile et galaxie, l'abondance de ces molécules d'origine grandement augmenté. Les nouveaux résultats fournissent des détails sans précédent maintenant, ont une grande importance pour la compréhension de la réaction elle-même, et la modélisation de l'univers primitif. Pour la théorie des collisions, HeH reste un système difficile.
Ici, la théorie permet de mesurer l'étalonnage de code. DR expériences vitesse de réaction, peut maintenant être utilisé pour divers état d'énergie électronique et la rotation peut être transformé en propriétés chimiques gazeux du modèle d'environnement d'origine utilisé dans les calculs. Cette étude et les futures études prospectives en utilisant la RSE fournit des données largement applicables. Compte tenu de l'télescope spatial James Webb est sur le point de lancement, le laboratoire de nouvelles fonctions est particulièrement opportune, parce que Webb Space Telescope d'étudier en premier gros objets légers et galaxies après le Big Bang, bénéficiera d'une prévision fiable du produit chimique dans l'Univers beaucoup.
