Ännu ett genombrott för forskare på DESIREE!

Ett internationellt samarbete lett av Mark H. Stockett (Fysikum) och James N. Bull (University of East Anglia) publicerade förra veckan resultat från experiment utförda vid DESIREE-infrastrukturen i Nature Communications. Efter decennier av spekulationer och sökande har astronomer nyligen börjat identifiera komplexa polycykliska aromatiska kolväten (PAH)-molekyler i interstellära moln. Dessa upptäckter har dock avslöjat gapande klyftor i vår förståelse av kemin i dessa extrema miljöer.

Molekulära strukturer av 1-cyanonaphtalene

Till exempel är mängden cyanonaftalen (C10H7CN eller CNN), det största kolvätet som hittills identifierats i rymden, underskattat med mer än sex storleksordningar i astrokemiska modeller [McGuire et al. Science 371 1265 (2021)]. Stockett et al. fann att en del av denna astronomiska diskrepans kan tillskrivas modellens försummelse av strålningsstabilisering av CNN efter joniserande kollisioner genom ”recurrent fluorescence” (RF) - emissionen av optiska fotoner från termiskt exciterade elektroniska tillstånd.

Teamet, som inkluderade flera Fysikum-forskare, banade väg för en ny teknik för att bestämma absoluta dissociations- och RF-stabiliseringshastigheter genom att analysera distributionen av kinetisk energi av de fragment som emitterades när högexciterade CNN-joner sönderföll. Av avgörande betydelse fann författarna att RF-hastigheten förstärks med mer än två storleksordningar av en koppling mellan vibrationell och elektronisk energi känd som ”Herzberg-Teller vibronic coupling”. Dessa banbrytande resultat kan innebära en omvärdering av tidigare hypoteser om stabiliteten av små PAH-molekyler i rymden. Även en uppföljande artikel har godkänts för publicering i tidskriften Faraday Discussions.

Mer information

Efficient stabilization of cyanonaphthalene by fast radiative cooling and implications for the resilience of small PAHs in interstellar clouds - Nature Communications