Modeling the chemistry of early universe

Abstract

La química del Universo primitivo consistía principalmente en especies atómicas simples y moléculas compuestas de hidrógeno y helio. Por lo tanto, para comprender la química del Universo primitivo es necesario conocer los procesos químicos que sufrieron estas especies. Además, la interacción con el fondo cósmico de microondas (CMB) es la mejor prueba para determinar la evolución y abundancia de las especies primordiales. Modelizamos la química del Universo primigenio en función del corrimiento al rojo utilizando el paquete astro- químico KROME. Nos centramos en la molécula HeH+ porque esta molécula tiene un alto momento dipolar y se forma a partir de las especies más abundantes, H y He. Además, su contribución a la opacidad óptica afecta al CMB. En particular, exploraremos el impacto en la abundancia de HeH+ de nuevas tasas para procesos como la recombinación disociativa y la fotodisociación. La determinación precisa de la composición química del gas primordial es importante para comprender la formación de las primeras estrellas del universo.

The chemical composition of the early universe consisted mainly of simple atomic species and molecules made of hydrogen and helium. Therefore, to understand the chemistry of the early universe it is necessary to know the chemical processes that these species underwent. Also, the interaction with the Cosmic Microwave Background (CMB) is the best test to determine the evolution and abundance of the primordial species. We model the chemistry of the early universe as a function of redshift using the astrochemistry package KROME. We focus on the HeH+ molecule because this molecule has a high dipole moment and is formed from the most abundant species, H and He. Also, its contribution to the optical opacity affects the CMB. In particular, we explore the impact of new rates for processes such as dissociative recombination and photodissociation on the abundance of HeH+. An accurate determination of the chemical composition of the primordial gas is important to understand the formation of the first stars in the universe.