Es una de las preguntas más intrigantes en astroquímica: el misterio de las bandas interestelares difusas DIB, una colección de alrededor de 400 bandas de absorción que aparecen en espectros de luz que llegan a la Tierra después de atravesar el medio interestelar.A pesar de los intensos esfuerzos de investigación realizados en las últimas décadas, la asignación de los DIB ha sido difícil de alcanzar, aunque existen indicios de que pueden surgir de la presencia de grandes moléculas de hidrocarburos en el espacio interestelar. Experimentos recientes en el Instituto Max Born otorgan credibilidad a esta hipótesis.
Entre los hidrocarburos que son posibles portadores de los DIB, los hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP se consideran particularmente prometedores. La presencia de moléculas de HAP se infirió previamente en muchos objetos astronómicos, así como en el medio interestelar de la Vía LácteaSin embargo, dentro de la comunidad astronómica, los anchos de línea de los DIB, que son indicativos de las vidas de los estados excitados que están involucrados en el proceso de absorción, a menudo se consideran como un argumento que habla en contra de los HAP. El nuevo experimento se realizó encolaboración con científicos de la universidad de Lyon y ayudada por aportes teóricos de científicos de las universidades de Heidelberg, Hyderabad y Leiden Se ha demostrado que las vidas de estados excitados de HAP pequeños a medianos son consistentes con los anchos de línea que se observanpara los DIB
En los experimentos, una serie de moléculas de PAH de tamaño pequeño a mediano naftaleno, antraceno, pireno y tetraceno, que contienen 2-4 anillos aromáticos similares al benceno, se ionizaron mediante un pulso láser ultravioleta ultravioleta XUV ultracorto.Como resultado de la correlación electrónica, la absorción de un fotón XUV no solo condujo a la eliminación de uno de los electrones, sino también a la excitación electrónica del ion molecular que quedaba. Las vidas de estos estados electrónicos catiónicos excitados se monitorearon sondeando los ionescon un pulso láser de infrarrojo IR moderadamente fuerte, con retardo de tiempo. Cuando se forman los iones, la excitación electrónica está en su punto más alto, y solo se necesitan uno o unos pocos fotones IR para eliminar un segundo electrón. Sin embargo, un poco más tarde, cuando el ion se relaja y la energía se transfiere desde los grados de libertad electrónicos a los vibracionales, se necesitan más fotones IR para eliminar el segundo electrón. En otras palabras, controlar la formación de iones doblemente cargados en función deEl retraso de tiempo entre los pulsos láser XUV e IR permitió la extracción de las vidas de los estados formados por el proceso de ionización XUV.Al final resultó que, y como fue respaldado por los cálculos de alto nivel, estas vidas de unos 10 segundos de femtosegundos están dentro del rango de lo que se requiere para los posibles portadores de los DIB.
Más allá de las implicaciones para los DIB, los nuevos experimentos tienen implicaciones para el desarrollo posterior de la ciencia de los attosegundos. Una de las metas más buscadas en la ciencia de los attosegundos en este momento es la observación de la migración de carga, es decir, ultrarrápida de pocos segundos a pocos segundos.femtosegundo movimiento de un electrón o un agujero a través de una estructura molecular. Se ha propuesto que la migración de carga puede proporcionar nuevas oportunidades para el control de la reactividad química, un objetivo que es tan antiguo como la investigación química en sí misma.Los investigadores de la Universidad de Milano obtuvieron dinámicas de escala de tiempo de femtosegundos en moléculas poliatómicas obtenidas el año pasado. Las moléculas de HAP que se investigaron en los experimentos en MBI representan la especie molecular más grande hasta la fecha que la espectroscopía de sonda de bomba XUV-IR ultrarrápidaha sido aplicado Además de las ideas sobre la relajación electrónica ultrarrápida obtenida del trabajo actual, el trabajo teórico realizado en ordeninterpretar los experimentos sugiere que las moléculas de HAP también son candidatos ideales para observar la migración de carga en la escala de tiempo de attosegundos a pocos femtosegundos.Tales experimentos, por lo tanto, se intentarán a continuación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin eV FVB . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :