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科研人員在高激發(fā)量子態(tài)選擇測量和天文建模研究方面獲進展

　　

　　近日，中國科學院近代物理研究所原子分子結構和動力學室科研人員與中山大學、美國橡樹嶺國家實驗室、復旦大學、荷蘭空間研究所SRON的團隊合作，在量子態(tài)選擇電荷交換測量、理論模型檢驗、高分辨X射線測量，以及在彗星C/1999 S4 X射線譜準確建模研究方面取得了進展。成果發(fā)表在英國皇家天文學會月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 520, 1417（2023））和美國天體物理雜志（Astrophysical Journal 934, 127 (2022);  Astrophysical Journal 933, 207 (2022)）上。 

　　在高電荷態(tài)離子-原子碰撞中, 電荷交換反應涉及動態(tài)兩原子中心間量子態(tài)躍遷，屬于量子散射理論的基本問題范疇。近年來，經(jīng)由電荷交換制備的高激發(fā)量子態(tài)及伴隨的X射線退激發(fā)被認為是天體非平衡態(tài)等離子體X射線發(fā)射的重要機制之一。這一過程在量子少體動力學研究和天文觀測建模研究方面具有紐帶作用，是加速器原子物理研究量子少體動力學，檢驗量子散射理論，以及天文建模的前沿方向。 

　　科研人員基于實驗測量電荷交換截面，檢驗量子態(tài)選擇測量理論，并發(fā)展了新的天文建模擬合方法。通過與該彗星X射線譜天文觀測結果比較，獲得了更為準確的太陽風高電荷態(tài)離子豐度，參見下圖。此方面研究為進一步研究太陽風、超新星爆炸遺跡、星系團等極端天體環(huán)境離子豐度等奠定了基礎。 

　　此項研究工作得到了中國科學院戰(zhàn)略性科技先導專項、科技部重點研發(fā)計劃、 國家自然科學基金、廣東省自然科學基金，以及中科院西部之光項目的支持。 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1093/mnras/stad040  

　　 

　　圖：彗星C/1999 S4 X射線譜以及天文建模。(+)為彗星X射線天文觀測結果；(…) 為 

　　2003發(fā)表在Science 300, 1558 結果；(…) 為2006發(fā)表在Physical Review A 73, 022723的結果；（—）為我們的結果。 

 

（原子分子結構和動力學室  供稿）