14:17
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cristale Coulomb reci, indicii cosmice: Dezvăluirea misterelor chimiei spațiale

_ Cristale de Coulomb rece, indicii cosmice : Dezvăluirea misterelor chimiei spațiale

Deși poate să nu arate așa, spațiul interstelar dintre stele este departe de a fi gol. Atomi, ioni, molecule și multe altele locuiesc în acest mediu eteric cunoscut sub numele de Mediu Interstelar (ISM). ISM a fascinat oamenii de știință de zeci de ani, deoarece cel puțin 200 de molecule unice se formează în mediul său rece, cu presiune scăzută. Este un subiect care leagă împreună domeniile chimiei, fizicii și astronomiei, deoarece oamenii de știință din fiecare domeniu lucrează pentru a determina ce tipuri de reacții chimice au loc acolo.

Acum, în articolul de copertă al Journal of Physical Chimie A, JILA Fellow și profesorul de fizică de la Universitatea din Colorado Boulder Heather Lewandowski și fosta studentă absolventă JILA Olivia Krohn evidențiază munca lor de a imita condițiile ISM prin utilizarea cristalelor Coulomb, o structură pseudo-cristalină rece, pentru a urmări ionii și moleculele neutre interacționând între ele. .

Din experimentele lor, cercetătorii au rezolvat dinamica chimică în reacțiile neutre din punct de vedere ionic, utilizând răcirea precisă cu laser și spectrometria de masă pentru a controla stările cuantice, permițându-le astfel să emuleze cu succes reacțiile chimice ISM. Munca lor îi apropie pe oamenii de știință de a răspunde la unele dintre cele mai profunde întrebări despre dezvoltarea chimică a cosmosului.

„Domeniul s-a gândit de mult timp la care reacții chimice vor fi cele mai importante despre care să ne vorbească. alcătuirea mediului interstelar”, explică Krohn, primul autor al lucrării.

„Un grup cu adevărat important este reacțiile cu molecule neutre din punct de vedere ionic, exact pentru acest aparat experimental din grupul Lewandowski pentru a studia nu doar reacțiile chimice neutre din punct de vedere ionic, ci și la temperaturi relativ scăzute.”

Pentru a începe experimentul, Krohn și alți membri ai grupului Lewandowski au încărcat o capcană de ioni într-o cameră cu vid ultra-înalt. cu diverși ioni. Moleculele neutre au fost introduse separat. Deși știau că reactanții intrau în experimentul chimic de tip ISM, cercetătorii nu erau întotdeauna siguri ce produse vor fi create. În funcție de testul lor, cercetătorii au folosit diferite tipuri de ioni și molecule neutre similare cu cele din ISM. Aceasta a inclus ioni de CCl+ fragmentați din tetracloretilenă.

„S-a prezis că CCl+ se află în diferite regiuni ale spațiului. Dar nimeni nu a reușit să-și testeze eficient reactivitatea cu experimente pe Pământ, deoarece este atât de dificil de realizat”, Krohn. adaugă. „Trebuie să-l descompune din tetracloretilenă folosind lasere UV. Acest lucru creează tot felul de fragmente de ioni, nu doar CCl+, care pot complica lucrurile.”

Fie că folosești ioni de calciu sau CCl+, configurația experimentală a permis cercetătorii să filtreze ionii nedoriți folosind excitația rezonantă, lăsând în urmă reactanții chimici doriti.

„Puteți agita capcana la o frecvență rezonantă cu raportul masa-încărcare al unui anumit ion, iar acest lucru îi ejectează din capcana”, spune Krohn.

După filtrare, cercetătorii și-au răcit ionii folosind un proces cunoscut sub numele de răcire Doppler. Această tehnică folosește lumina laser pentru a reduce mișcarea atomilor sau a ionilor, răcindu-i eficient prin exploatarea efectului Doppler pentru a încetini, de preferință, particulele care se deplasează către laserul de răcire.

Pe măsură ce răcirea Doppler a scăzut temperatura particulelor la milikelvin. niveluri, ionii s-au aranjat într-o structură pseudo-cristalină, cristalul Coulomb, ținut în loc de câmpurile electrice din camera de vid. Cristalul Coulomb rezultat a fost o formă elipsoidală cu molecule mai grele așezate într-o înveliș în afara ionilor de calciu, împinse în afara centrului capcanei de particulele mai ușoare din cauza diferențelor dintre raporturile lor masă-încărcare.

Datorită capcanei adânci care conține ionii, cristalele Coulomb pot rămâne prinse ore în șir, iar Krohn și echipa le pot imagina în această capcană. În analiza imaginilor, cercetătorii au putut identifica și monitoriza reacția în timp real, văzând că ionii se organizează pe baza rapoartelor masă-încărcare.

Echipa a determinat, de asemenea, dependența de stare cuantică a reacției. a ionilor de calciu cu oxid nitric prin reglarea fină a laserelor de răcire, care a ajutat la producerea anumitor populații relative de stări cuantice ale ionilor de calciu prinși.

„Ce este distractiv este că folosește unul dintre aceste atomice mai specifice. tehnici de fizică pentru a analiza reacțiile cu rezoluție cuantică, ceea ce este puțin mai mult, cred, de esența fizicii a celor trei domenii, chimie, astronomie și fizică, chiar dacă toate trei sunt încă implicate", adaugă Krohn.

Pe lângă filtrarea cu capcană și răcirea Doppler, a treia tehnică experimentală a cercetătorilor i-a ajutat să emuleze reacțiile ISM: configurația spectrometriei de masă în timp de zbor (TOF-MS). În această parte a experimentului, un impuls de înaltă tensiune a accelerat ionii într-un tub de zbor, unde s-au ciocnit cu un detector de placă cu microcanal. Cercetătorii au putut determina ce particule au fost prezente în capcană pe baza timpului necesar ionilor pentru a lovi placa și a tehnicilor lor de imagistică.

„Din acest motiv, am reușit să facem câteva. a diferitelor studii în care putem rezolva mase vecine ale reactanților noștri și ionilor de produs”, adaugă Krohn.

Acest al treilea braț al aparatului experimental de chimie ISM a îmbunătățit rezoluția și mai mult, deoarece cercetătorii aveau acum mai multe moduri de a determinați ce produși au fost creați în reacțiile de tip ISM și masele lor respective.

Calculul masei potențialilor produși a fost deosebit de important, deoarece echipa putea apoi să-și schimbe reactanții inițiali cu izotopologi cu mase diferite și să vadă ceea ce s-a întâmplat.

Așa cum explică Krohn, „Aceasta ne permite să jucăm trucuri grozave, cum ar fi înlocuirea hidrogenului cu atomi de deuteriu sau înlocuirea diferiților atomi cu izotopi mai grei. Când facem asta, putem vedea din timpul... spectrometria de masă de zbor modul în care produsele noastre s-au schimbat, ceea ce ne oferă mai multă încredere în cunoștințele noastre despre cum să atribuim acele produse.”

Întrucât astrochimiștii au observat mai multe molecule care conțin deuteriu în ISM decât se aștepta de la raportul atomic deuteriu-hidrogen observat, schimbul de izotopi în experimente ca acesta le permite cercetătorilor să se apropie cu un pas de a determina de ce poate fi acest lucru.

„Cred că, în acest caz, ne permite să avem o bună detectare a ceea ce vedem", spune Krohn. „Și asta deschide mai multe uși.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ RICHARD EDEN: Geniul Apple, Sir Jony Ive, care a lucrat la iPad și iMac, precum și la Încoronarea Regelui Carol, într-un rând furios cu vecinii de la țară pentru proiectele sale „leneșe” și „pretențioase” pentru conacul istoric din Cotswolds

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ „Ultimele momente ale tatălui meu au fost ca un film de groază”: fiica îndoliată a șoferului de taxi, care a fost ucisă de doi pasageri adolescenți în Birmingham, dezvăluie că nu-și poate scoate din cap imaginea morții sale groaznice.

_ Prietenii victimei Hamas, Shani Louk, prietenii „nu se pot opri din plâns” după ce fotografia cu trupul gol și mutilat al tatuatorului defilat de teroriști a câștigat premiul cel mai mare – și spun că a provocat și mai multă durere familiei ei tulburate

_ BBC în furtuna de „falsări” a Dragons’ Den: un antreprenor acuzat că „vând ulei de șarpe” susține că producătorii au recrutat-o ​​pentru a participa – după cum se vede că fratele lui Steven Bartlett este directorul firmei ei

_ Războiul între frați pentru averea de 55 de milioane de lire sterline a unui crescător de cai de curse milionar devine și mai dur pe măsură ce fiul și soția lui sunt acuzați că complotează pentru a-i elimina pe ceilalți din testamentul magnatului

_ Poliția este acuzată că l-a vizat pe JK Rowling cu un personaj fictiv care ură trans, numit „Jo”, care crede că „toți aparțin camerelor de gazare” în timpul scenariului de crimă motivată de ură

_ Clarkson's Farm Seria 3: Jeremy Clarkson își exprimă durerea după ce a dezvăluit că iubita lui vacă „animal de companie” Pepper a fost dus la abator

_ Pentagon: Loviturile ucrainene au afectat 14% din capacitatea Rusiei de rafinare a petrolului

_ Un salut emoționant pentru Kate Middleton: Gărzile irlandeze îi urale prințesa de Wales în timpul Paradei de Ziua Sf. Patrick, în timp ce ea își continuă recuperarea acasă - dar regalul absent urează „omorât” oamenilor care sărbătoresc

_ Prințul Harry a „schimbat zborurile” pentru a se întoarce acasă la Meghan mai repede după ce l-a văzut pe Regele Carol afectat de cancer, când avionul original a fost „întârziat cu două ore”

_ Două activiste ecologiste aruncă cu supă de dovleac în Mona Lisa, la Luvru

_ Haos de Ziua Mai! Dansatorii Morris se lăvanesc cu lucrurile, petrecăreții aud corerii de băieți din Oxford și păgânii din Glastonbury sar peste foc - oamenii din Marea Britanie întâmpină ziua de 1 mai cu o multitudine de tradiții excentrice

_ Nepotul lui Liz Hurley - care a supraviețuit unui atac cu cuțitul de groază - este prins în stare de ebrietate după ce a fost oprit de polițiști care l-au zărit în timp ce ținea mașini în BMW-ul său de 41.000 de lire sterline.

_ Mii de fani West Ham au părăsit stadionul din Londra la pauză, după ce i-au văzut pe nefericiții Hammers coborând cu 4-0 împotriva lui Arsenal înainte de pauză... cu un colaps de 15 minute, văzându-i în flux spre ieșiri.

_ Președintele Botswanei îi acuză pe parlamentarii britanici de interferență „colonială” în privința cererilor de interzicere a vânătorii de trofee – deoarece i se spune lui Gary Lineker să vină să vadă distrugerea cauzată de elefanți

_ Creșterea celor „de două săptămâni” a lui David Lloyd: cât de ieftine atrage testele noi de clienți care „se plimbă pe jumătate îmbrăcate, iau bere și tratează locul ca la Benidorm”... așa cum membrii bogați îi numesc „indezirabili”

_ Ucraina „doboară încă două avioane rusești de 40 de milioane de lire sterline, ridicând numărul total de avioane de război ale lui Putin distruse în două săptămâni la 12 – în valoare de aproape 700 de milioane de lire sterline”

_ Keir Starmer este sub presiune pentru tratamentul blând al candidatului electoral Rochdale, teoreticianul conspirației din Gaza, în timp ce partidul se confruntă cu apeluri de suspendare a lui Azhar Ali înainte ca acesta să fie chiar ales

_ Femeile și copiii c�știgă! Ohio interzice schimbările de sex pentru minori și protejează sportul feminin după ce Senatul de stat anulează dreptul de veto al guvernatorului RINO, Mike DeWine

_ Super Bowl-ul explodează în viață în timp ce Travis Kelce, furios, ȚIȚE la antrenorul său Andy Reid, în timp ce atacul Chiefs se străduiește să facă clic - în timp ce 49ers ia în avans de 10 puncte cu Christian McCaffrey touchdown

_ Revolt în timp ce aliatul premierului Indiei Modi fuge în Germania, acuzat că a violat 400 de femei, după ce 2.000 de unități USB „care arată videoclipuri scurse despre abuz” au fost lăsate în autobuze, trenuri și bănci din parc

_ „Camilla? Ea este o cărămidă a naibii”: Regina va fi alături de Charles la fiecare pas. Iar capacitatea lor de a râde împreună va fi nevoie mai mult ca niciodată în această criză de sănătate, scrie REBECCA ENGLISH

_ Ryan Reynolds lansează un teaser pentru noul trailer Deadpool & Wolverine care debutează mâine... cu imagini vechi și noi ale unui Hugh Jackman fără cămașă

_ Momeală rapidă: Noul raport oferă o strategie pentru pescuitul din Utah din ce în ce mai aglomerat

_ Curtea franceză anulează o mare parte din legea imigrației, drept neconstituțională

_ Îngrijorare generală: preţurile mondiale la alimente, în pericol din cauza atacurilor rebelilor houthi

_ KJP devine ur�t cu Peter Doocy după ce o presează asupra negării electorale a lui Biden: �Făcea doar o glumă�

_ Harry Potter and the Disenchanted Wildlife: Cum spectacolele de lumină și sunet pot dăuna animalelor nocturne

_ Agențiile imobiliare fac dezvăluiri: Care sunt bărbații care cumpără apartamente soțiilor lor

_ Antrenorul echipei Washington Wizards, Wes Unseld Jr., demis

_ Crima organizată, grupul de adolescenți fură nouă mașini de lux la o reprezentanță de lux din Wisconsin, evaluată la peste 500.000 USD (VIDEO)

_ Moment terifiant suspect înarmat deturnează o soție iubită, Katherine Aguasvivas, în mijlocul unei intersecții aglomerate din Florida, înainte să o omoare și să-i dea foc rămășițelor în interiorul vehiculului furat.

_ „Rusia, Rusia, Rusia” a fost o minciună lungă și elaborată...

_ Bombardamente la graniţa României. Ciolacu îi liniștește pe oameni: 'Rusia nu a făcut niciun atac intenţionat și vă spun că nici nu o va face'

_ Liderii PNL au mers la Madrid cu trenul - surse

_ Horoscopul zilei de 28 februarie 2024. Energie din plin pentru Gemeni

_ Concedierii jurnaliştilor continuă �n timp ce mass-media liberală se prăbuşeşte chiar sub ochii noştri

_ ​ Mama cu trei copii care locuiește într-o casă de consiliu cu două dormitoare, în ciuda faptului că câștigă 4.000 lire sterline pe lună pe TikTok, se laudă cu „p*** off, de ce ar trebui să mă mut?”

_ Unde lovește fulgerul? Noile hărți indică 36,8 milioane de puncte anuale de impact la sol cu ​​detalii fără precedent

_ Ciolacu: N-am să uit că am fost acuzat că am vândut Ardealul noaptea

_ Băncile vor fi obligate să permită 'plăţi instant' clienților din statele europene, inclusiv în România

_ Goldman crește tranzacțiile fizice cu uraniu pe fondul creșterii prețurilor

_ Parlamentarii irlandezi se pregătesc să recomande introducerea morţii asistate

_ Român sfârtecat cu maceta într-o parcare din Franța, în fața soției: Călăul lui Mihai Spătaru și-a aflat sentința

_ Fostul anchetator al Oficiului Poștal ÎN CĂUTĂ crede că directorul de poștă a fost vinovat de furt - chiar și după ce condamnarea sa pe nedrept a fost anulată după moartea sa, potrivit anchetei scandalului Horizon.

_ Noi cercetări deschide căi pentru afișaje OLED albastre mai eficiente și mai stabile

_ Grădinița Nr 35 a fost reabilitată și consolidată

_ SURSE - S-a decis candidatul comun al PSD-PNL la Primăria Capitalei

_ Cine sunt femeile viespi, ce s-a întâmplat cu ele și câte despăgubiri ar putea primi? Tot ce trebuie să știți despre modul în care eforturile de a face pensia de stat mai egalitară au lăsat din buzunar milioane de femei născute în anii 1950

_ Iohannis congratulates Hungary's new president: Looking forward to working together to the benefit of our people

_ Zoom cu o vizionare: vremurile umilitoare pe care le-am văzut mult mai mult decât era nevoie în timpul chat-urilor prin webcam - de la dușul în fața președintelui până la o mamă care le-a expus colegilor de clasă ai fiului ei

_ Philip Morris International, recunoaştere internaţională pentru strategia de sustenabilitate

_ Sora lui Cressida Bonas, Pandora Cooper-Key, în vârstă de 51 de ani, spune că și-a planificat înmormântarea de „de mii de ori”, când dezvăluie că a fost diagnosticată cu o tumoare pe creier inoperabilă pe fondul luptei de 24 de ani împotriva cancerului.

_ USR depune moţiune simplă împotriva lui Barbu: Odele pentru Ceauşescu nu salvează agricultura

_ Bărbații care ar fi putut fi James Bond: de la refuzul lui Sir Michael Caine până la testele eșuate pe ecran ale lui Sam Neill și James Brolin - se zvonește că feministul autodeclarat Aaron Taylor-Johnson i s-a oferit un rol

_ Ca o rachetă care se dezintegrează la decolare, cea mai populară lansare de pe Netflix 3 Body Problem se desface într-o încurcătură de personaje improprii, dispozitive clișee ale complotului și ore de plictiseală, scrie CHRISTOPHER STEVENS

_ Bine ați venit pe Pothole Avenue: Vecinii sătui din drumul numit „cel mai rău din West Suffolk” slam consiliul după ce doar câteva dintre craterele uriașe care năpădesc strada au fost reparate

_ Lazio, victorie importantă în restanța cu Torino


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11

Nr. de articole la aceasta sectiune: 606, afisate in 11 pagini.