新研究解释星际空间中负离子形成的原因

IT新视野 0

据国外媒体报道,星际云是新恒星的诞生地,但它们也通过尘埃和气体区在宇宙生命起源中发挥着重要作用,在尘埃和气体区形成了化合物。由奥地利因斯布鲁克大学离子物理和应用物理研究所的Erc奖得主Roland Wester领导的分子系统研究小组已经确定了更好地理解空间中基本分子的发展的任务。

新研究解释星际空间中负离子形成的原因-第1张图片-IT新视野

“简单地说,我们的离子阱使我们能够在实验室里重现太空中的条件,”罗兰·韦斯特解释说,“这台仪器使我们能够详细研究化合物的形成。”与罗兰·韦斯特合作的科学家们现在已经找到了一种解释,解释了负电荷分子是如何在太空中形成的。

基于理论的想法

在2006年发现太空中第一个带负电荷的碳分子之前,星际云被认为只含有带正电荷的离子。从那时起,带负电荷的离子是如何形成的一直是一个悬而未决的问题。意大利理论家弗朗哥A。吉恩图尔科在因斯布鲁克大学任科学家8年。他在几年前提出了一个理论框架,可以提供一个可能的解释:弱束缚态,即所谓的偶极束缚态的存在,应该会增强自由电子对线性分子的附着。这种分子具有永久的偶极矩,在离中性核较远的地方加强了相互作用,提高了自由电子的俘获率。

新研究解释星际空间中负离子形成的原因-第2张图片-IT新视野

在他们的实验中,因斯布鲁克的物理学家创造了由三个碳原子和一个氮原子组成的分子,使它们电离,并在极低的温度下用激光在离子阱中轰击它们。它们不断地改变光的频率,直到能量大到足以从分子中射出一个电子。

阿尔伯特·爱因斯坦在100年前描述了这种所谓的光电效应。Malcolm Simpson是因斯布鲁克大学“原子、光和分子”博士研究生的早期研究者,通过对测量数据的深入分析,最终揭示了这一困难现象。他将数据与理论模型进行了比较,最后提供了偶极子束缚态存在的明确证据。

“我们的解释是,这些偶极结合态代表了自由电子与分子结合的一个敞开的大门,从而促进了空间负离子的产生,”罗兰·韦斯特说,“如果没有这一中间步骤,电子就不太可能真正与分子结合。

抱歉,评论功能暂时关闭!