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首次在太空检测到宇宙最早分子键

归档日期:11-23       文本归类:电离状态      文章编辑:爱尚语录

  人类寻找“宇宙第一代”的努力有了回报!据英国《自然》杂志17日发表的一项天体物理学重要成果:科学家首次在太空中检测到了氦合氢离子HeH+——被预测为宇宙中形成的第一个分子离子。这一发现为一项长达几十年的研究画上了句号。

  氦合氢离子,由一个氦原子和一个质子组成,是宇宙早期阶段形成的第一种类型的分子键。随着时间的推移,氦合氢离子被破坏,形成氢分子和氦原子。

  这个比氢分子更早出现、宇宙中的首个化学反应的产物,长期以来被天文学家称为“神秘分子”或“神秘离子”,也被预测为宇宙中最强的酸。虽然早在1925年研究人员便首次在实验室内证明了氦合氢离子的存在,但是却一直未在太空中检测到。

  过去为在太空中检测氦合氢离子所做的尝试,受限于分光仪在适当波长的有限分辨率。但是,美国国家航空航天局(NASA)与德国航空航天中心的联合项目——同温层红外天文观测台(SOFIA)的高分辨率GREAT分光仪,有能力检测到氦合氢离子发射的红外线。

  此次,德国马克斯·普朗克射电天文学研究所天文学家拉尔夫·古斯滕及其同事,利用SOFIA天文台在2016年5月的3次飞行所获得的数据,终于在行星状星云NGC 7027中检测到了氦合氢离子。NGC 7027是一个年轻的星云,其条件类似于早期宇宙条件,因此是形成氦合氢离子的一个优秀候选天体。

  氦合氢离子的出现被认为是宇宙演化的最重要标记之一,其不但是化学诞生的第一步,也是所有恒星、行星与生命诞生的起点。

  (通讯员 崔玉萌 记者张晔)锂离子电池应用越来越贴近百姓生活,但地球上锂资源十分有限,且开采成本高。充放电过程中,这种正极材料结构稳定无相变,体积变化仅为2%,循环充放电1000次后,比容量保持率高达94.6%,而电池行业一般的比容量保持率标准约为80%。

  德国斯图加特马普固态研究所和乌尔姆大学的科学家使用超显微镜(SALVE),观察到以原子分辨率显示的锂离子在电化学充放电过程中的表现,证明了在单个纳米电池中双层石墨烯发生的可逆锂离子吸收。

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