| 성간물질 중 SH 자유기 소모의 원인 규명 | ||
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 중국과학원 다롄화학물리연구소 위안카이(袁開)/양쉐밍(楊學明) 연구팀은 영국왕립학회 Michael N. R. Ashfold 연구팀과 공동으로 세계 유일의 극자외선 주파수대 대형 자유전자레이저장치(다롄간섭광원)를 이용해 성간물질 중 SH 자유기 소모의 원인을 규명함으로써 천문관측 데이터의 신뢰성을 입증할 유력한 증거를 제공함과 아울러 천체화학모형 수정의 필요성을 시사했다. 해당 성과는 "Nature Communications"에 게재되었다. 황은 우주에 비교적 풍부하게 존재하는 원소이다. 태양 대기 중 황 원자의 존재비는 약 1.3×10-5이지만 성간물질(interstellar medium) 중 실측 황함유 분자의 존재비는 이에 비해 훨씬 낮다. 이로부터 과학계는 성간 방사장(radiation field)이 황함유 분자의 일정 정도 소모를 초래하였다고 주장한다. 성간먼지(interstellar dust) 중 수소 원소의 높은 존재비 및 높은 전이율 등 특성으로 황화물의 성간먼지 충돌에서 우선순위 생성물은 황화수소 분자이다. 성간물질에서 기저상태 SH 자유기 및 황화수소 분자를 모두 탐측할 수 있다. 하지만 그 상대적 비율(13%)은 천체화학모형 예측 값에 비해 훨씬 낮다. 연구팀은 세계에서 가장 밝고 파장을 임의적으로 조절할 수 있는 다롄간섭광원에서 발생하는 극자외선 레이저를 이용해 황화수소 광분해와 관련한 체계적인 연구를 수행하였다. 이를 통해 기저상태 SH 자유기의 양자 수득률은 뚜렷한 파장 의존성을 지님을 발견하였다. 파장이 짧아질수록 수득률은 점점 감소해 제로에 도달하며 생성물의 양자 수득률, 황화수소 분자의 흡수스펙트럼, 성간 방사장의 영향 등을 종합적으로 고려하면 약 26%의 광분해에서 기저상태 SH 자유기 산물이 생성된다. 삼체분리 채널을 고려할 경우 천문관측 값이 13%일 가능성이 있다. 이는 천체화학모형 예측 값에 비해 훨씬 낮은 값으로 천체화학모형을 수정할 필요가 있다. 정보출처 : http://www.cas.cn/cm/202004/t20200403_4739758.shtml |
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