Laboratory Measurements of N2 Reacting with H3+ Isotopologues and Implications for Deuterated Astrochemistry

N2 与 H3 同位素体反应的实验室测量及其对氘代天体化学的影响

基本信息

  • 批准号:
    2002461
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-09-01 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Molecular observations are important to understanding how the interstellar gas is converted to molecular clouds, stars, and planets. This research project will investigate the formation of the molecular ions N2H+ and N2D+, which are commonly used to trace properties of prestellar molecular clouds and protoplanetary disks. By means of a sophisticated laboratory experiment, the investigators will accurately determine the production rates of the ions at the very low temperatures relevant to interstellar clouds. Results from the study will allow astronomers to accurately determine the abundance of these ions in space and interpret observations of the earliest stages of star and planet formation. This project will contribute to the training and professional development of a postdoctoral scholar, provide research opportunities for undergraduates, and engage the public through lectures on astrochemistry.Using a dual-source, merged fast-beams apparatus, Savin and collaborators will measure accurate integral cross sections (ICS) for six reactions of N2 with H3+ and its deuterated forms as a function of the internal temperature of the reactants. The ICSs will allow the team to generate reliable thermal rate coefficients for N2H+ and N2D+ formation for use in astrochemical models. The measurements will also guide astrochemical models of deuterated molecules for which laboratory data are unavailable, and they will test the validity of approximations used to interpret branching fractions of partially deuterated molecules in space.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
分子观察对于了解如何将星际气体转化为分子云,恒星和行星很重要。 该研究项目将研究分子离子N2H+和N2D+的形成,这些分子离子N2H+和N2D+通常用于追踪Prestellar Molecular Cloud和Protoplanetary磁盘的特性。通过复杂的实验室实验,研究人员将准确地确定与星际云相关的非常低温下离子的生产率。该研究的结果将使天文学家能够准确地确定这些离子在空间中的丰度,并解释对恒星和行星形成最早阶段的观察结果。 该项目将为博士后学者的培训和专业发展做出贡献,为大学生提供研究机会,并通过关于星体化学的讲座来吸引公众。使用双源,合并的快速光束设备,Savin和合作者将衡量准确的整体交叉交叉。 N2与H3+的六个反应的部分(IC)及其一个疗法形式是反应物内温度的函数。 ICS将允许该团队生成可靠的N2H+和N2D+形成的可靠热速率系数,以在天体化学模型中使用。 这些测量还将指导实验室数据无法获得的氘化分子的星体化学模型,它们将测试用于解释太空中部分剥离分子的分支分数的近似值的有效性。该奖项反映了NSF的法定任务,并已被视为值得支持的支持。通过使用基金会的智力优点和更广泛影响的评论标准进行评估。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Laser cooling scheme for the carbon dimer ( C122 )
碳二聚体(C122)的激光冷却方案
  • DOI:
    10.1103/physreva.105.l051301
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Bigagli, Niccolò;Savin, Daniel W.;Will, Sebastian
  • 通讯作者:
    Will, Sebastian
Branching Ratio for O + H 3 + Forming OH + + H 2 and H 2 O + + H
O H 3 形成OH H 2 和H 2 O H 的支化率
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    10.3847/1538-4357/ac41ce
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hillenbrand, Pierre-Michel;Ruette, Nathalie de;Urbain, Xavier;Savin, Daniel W.
  • 通讯作者:
    Savin, Daniel W.
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