Espazio hotzean libre dagoenean, molekula berez hoztuko da bere errotazioa motelduz eta trantsizio kuantikoetan errotazio-energia galduz.Fisikariek frogatu dute errotazio-hozte-prozesu hori bizkortu, moteldu edo are alderantzikatu egin daitekeela inguruko partikulen talken bidez. .googletag.cmd.push(function() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Alemaniako Max-Planck Institute for Nuclear Physics-eko eta Columbia Astrophysical Laboratory-ko ikertzaileek molekulen eta elektroien arteko talkek eragindako trantsizio-tasa kuantikoen neurketa helburu duen esperimentu bat egin dute berriki. Haien aurkikuntzak, Physical Review Letters aldizkarian argitaratuak, lehen froga esperimentala eskaintzen dute. ratio horren, aurretik teorikoki soilik estimatu zena.
"Ahul ionizatutako gas batean elektroiak eta ioi molekularrak daudenean, talketan zehar maila kuantikoko molekulen populazio txikiena alda daiteke", esan dio Phys.org-i Ábel Kálosi ikerketa egin duen ikertzaileetako batek. Prozesua izarrarteko hodeietan dago, non behaketek erakusten dutenez molekulak beren egoera kuantiko baxuenean daudela nagusiki.Karga negatiboko elektroien eta positiboki kargatutako ioi molekularren arteko erakarpenak elektroien talka prozesua bereziki eraginkorra egiten du.
Urteak daramatzate fisikariek talketan elektroi askeek molekulen arteko elkarreragina teorikoki nola eragiten duten eta, azken batean, errotazio-egoera aldatzen duten teorikoki zehazten saiatzen ari dira.Hala ere, orain arte, haien iragarpen teorikoak ez dira probatu ingurune esperimentalean.
"Orain arte, ez da neurketarik egin elektroi-dentsitate eta tenperatura jakin baterako errotazio-energia-mailen aldaketaren baliozkotasuna zehazteko", azaldu du Kálosi-k.
Neurketa hori biltzeko, Kálosi eta bere lankideek kargatutako molekula isolatuak jarri zituzten elektroiekin harreman estuan 25 Kelvin inguruko tenperaturetan. Horri esker, aurreko lanetan azaldutako hipotesi teorikoak eta iragarpenak esperimentalki probatu zituzten.
Beren esperimentuetan, ikertzaileek Heidelberg-eko (Alemania) Fisika Nuklearreko Max-Planck Institutuko biltegiratze kriogeniko eraztun bat erabili zuten, espezie-hautatzaileak diren ioi molekular izpietarako diseinatua. neurri handi batean, hondoko beste edozein gasetatik husten da.
"Eraztun kriogeniko batean, biltegiratutako ioiak eraztun-hormen tenperaturara erradiazioz hoz daitezke, maila kuantiko baxuenetan betetako ioiak emanez", azaldu du Kálosi-k. "Duela gutxi hainbat herrialdetan eraiki dira biltegiratze-eraztun kriogenikoak, baina gure instalazioa da. ioi molekularrekin kontaktuan jar daitekeen bereziki diseinatutako elektroi izpi batez hornitutako bakarra.Ioiak hainbat minutuz gordetzen dira eraztun honetan, laser bat erabiltzen da ioi molekularren errotazio-energia galdetzeko".
Bere zunda-laserarentzako uhin-luzera optiko zehatz bat aukeratuz, taldeak biltegiratutako ioien zati txiki bat suntsi zezakeen, errotazio-energia-mailak uhin-luzera horrekin bat etorriz gero. Gero, etendako molekulen zatiak detektatu zituzten seinale espektralak deiturikoak lortzeko.
Taldeak elektroi-talken presentzian eta ezean bildu zituen neurketak. Horri esker, populazio horizontalean aldaketak hautematen zituzten esperimentuan ezarritako tenperatura baxuko baldintzetan.
"Errotazio-egoera aldatzeko talken prozesua neurtzeko, beharrezkoa da ioi molekularrean errotazio-energia maila baxuena dagoela ziurtatzea", esan zuen Kálosi-k. "Beraz, laborategiko esperimentuetan, ioi molekularrak oso hotzetan mantendu behar dira. bolumenak, hozte kriogenikoa giro-tenperatura oso azpitik dagoen tenperaturetara erabiliz, 300 Kelvinetik gertu dagoena.Bolumen honetan, molekulak nonahiko molekulaetatik isola daitezke, gure inguruneko erradiazio termiko infragorrietatik”.
Euren esperimentuetan, Kálosi eta bere lankideek baldintza esperimentalak lortu ahal izan zituzten, zeinetan elektroi-talkak trantsizio erradiatiboak nagusi diren. Elektroi nahikoa erabiliz, CH+ ioi molekularrekiko talka elektronikoen neurketa kuantitatiboak jaso ahal izan zituzten.
"Ektroiek eragindako errotazio-trantsizio-tasa aurreko iragarpen teorikoekin bat datorrela aurkitu dugu", esan zuen Kálosi-k. "Gure neurketek lehendik dauden iragarpen teorikoen lehen proba esperimentala eskaintzen dute.Aurreikusten dugu etorkizuneko kalkuluek sistema kuantiko hotz eta isolatuetako energia-maila baxueneko populazioetan elektroien talkek izan ditzaketen eraginetan gehiago bideratuko dutela".
Ingurune esperimental batean aurreikuspen teorikoak lehen aldiz berresteaz gain, ikertzaile talde honen azken lanak ikerketan ondorio garrantzitsuak izan ditzake. funtsezkoa da irrati-teleskopioek edo plasma mehe eta hotzetan detektatutako espazioko molekulen seinale ahulak aztertzean.
Etorkizunean, lan honek ikerketa teoriko berriei bide eman diezaieke, elektroi-talkeek molekula hotzetan errotazio-energia-maila kuantikoen okupazioan duten eragina hurbilagotik aztertzen duten ikerketa teoriko berrietarako. Honek elektroi-talkeek eraginik indartsuena non duten asmatzen lagun dezake, ondorioz. eremuan esperimentu zehatzagoak egitea posible da.
"Biltegiratze kriogenikoko eraztunean, laser teknologia polifazetikoagoa sartzea aurreikusten dugu espezie molekular diatomiko eta poliatomiko gehiagoren biraketa-energia mailak aztertzeko", gaineratu du Kálosi. .Mota honetako laborategiko neurketak osatzen jarraituko dute, batez ere behaketa-astronomian, Txileko Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array bezalako behatoki indartsuak erabiliz.”
Mesedez, erabili inprimaki hau ortografia-akatsak, zehaztasun-ezak aurkitzen badituzu edo orrialde honen edukia editatzeko eskaera bidali nahi baduzu. Kontsulta orokorrak egiteko, erabili gure harremanetarako formularioa. Iritzi orokorrak lortzeko, erabili beheko iruzkin publikoen atala (mesedez jarraitu jarraibideak).
Zure iritzia garrantzitsua da guretzat. Hala ere, mezuen bolumena dela eta, ez dugu erantzun indibidualak bermatzen.
Zure helbide elektronikoa hartzaileek mezu elektronikoa nork bidali duten jakinarazteko soilik erabiltzen da. Ez zure helbidea ez hartzailearen helbidea ez dira beste helburuetarako erabiliko. Sartzen duzun informazioa zure posta elektronikoan agertuko da eta Phys.org-ek ez du gordeko inolaz ere. forma.
Lortu asteroko edo/eta eguneroko eguneraketak zure sarrera-ontzian. Edozein unetan harpidetza kendu dezakezu eta ez ditugu inoiz zure datuak hirugarrenekin partekatuko.
Webgune honek cookieak erabiltzen ditu nabigazioan laguntzeko, gure zerbitzuen erabilera aztertzeko, publizitatea pertsonalizatzeko datuak biltzeko eta hirugarrenen edukia hornitzeko. Gure webgunea erabiltzean, gure Pribatutasun Politika eta Erabilera Baldintzak irakurri eta ulertu dituzula onartzen duzu.
Argitalpenaren ordua: 2022-06-28