在大爆炸後的數億年間，宇宙一片漆黑。大量的熱氫原子與負氫離子遍佈在整個宇宙空間。據我們所知，宇宙的形成起始於原子和離子配對生成氫分子，後者將氣體雲中的熱量排出，使它們能夠逐漸冷卻，從而形成第一批行星。

    然而分子氫的形成到底需要多長時間？宇宙歷史的這一篇章一直不為人們所知。如今，通過在實驗室中再次還原這些早期氣態雲的化學反應，研究人員終於確定了氫原子與負氫離子在這鍋「原湯」中的結合速度。這一結果為天體物理學家探尋第一批恆星的質量提供了有力支持，將恆星質量評估中的不確定性從20倍降到了2倍。研究人員在7月2日出版的美國《科學》雜誌上報告了這一研究成果。

    美國哈佛大學的理論物理學家Avi Loeb表示，這項試驗「排除了對第一批氣體雲的化學與冷卻速度的理論模擬的一個最主要的不確定性」。Loeb說，如今，理論學家對於化學反應有了一個更好的理解，他們可以將這些信息輸入計算機模型，從而探究第一批恆星的特性。

    文章作者之一、哥倫比亞大學天體物理學實驗室的研究人員Daniel Savin指出，儘管氫原子與負氫離子的結合只是一個「令人驚訝的簡單反應，但對它的理解卻相當匱乏」，這是因為很難在實驗室中生成這兩種元素。為了使這一切成為可能，Savin和他的同事，包括現今在美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校任職的Holger Kreckel，首次製造出一個負氫離子束，並將其送入一段管道。隨後，這束負氫離子通過一個腔室，在這裡一束激光將7%的負氫離子的額外電子敲掉，從而讓混合的氫原子與負氫離子在管道的更遠處彼此反應。在該儀器的最末端，研究人員統計了這一反應到底生成了多少氫分子。

    Savin表示：「結果表明分子氫的形成速度要快於之前的估計。」他說：「這可能也意味著第一批恆星的形成要快於之前的預測。」搞清反應發生的速度是非常重要的，但是還不足以確定第一批恆星的質量。Savin說：「這是因為我們並不確切知道第一批恆星生成時的初始條件，我們還沒有確實地瞭解質量的分配情況。」

    在一篇相關的評論文章中，美國奧斯汀市得克薩斯大學的天體物理學家Volker Bromm寫道，搞清分子氫的形成有多快將幫助科學家模擬第一批恆星的形成，以及宇宙結構隨著時間流逝的進化情況。這是因為第一批恆星的特性、行為和命運會影響隨後發生的宇宙事件，例如原始星系的形成與分佈。Bromm寫道：「實際上，這是此項研究非常迷人的一面，微觀物理學進程竟然能夠擁有如此大規模的宇宙學含義。」