To za sprawą publikacji zamieszczonej na łamach The Journal of Physical Chemistry A. Wspomniane kryształy, co ciekawe, występują nie tylko w pułapkach jonowych, ale również naturalnie, na przykład w gwiazdach neutronowych. Za poświęconymi im eksperymentami stali niedawno przedstawiciele Uniwersytetu Kolorado w Boulder.
Czytaj też: Stworzyli największą mapę wszechświata. Odkryli w niej coś bardzo niepokojącego
Celem tych działań było odtworzenie reakcji chemicznych zachodzących w ośrodku międzygwiezdnym. Członkowie zespołu badawczego wykorzystali w tym celu szereg technik, między innymi chłodzenie laserowe i spektrometrię mas. Wszystko po to, aby dokonać obserwacji interakcji zachodzących między jonami i cząsteczkami.
Kryształy Coulomba powinny być źródłem cennych informacji na temat zjawisk zachodzących w ośrodku międzygwiezdnym. To z kolei prowadzi do scenariusza, w którym naukowcy mogą odpowiedzieć na kluczowe pytania dotyczące wszechświata. Na potrzeby badań autorzy wypełnili jonami pułapkę w komorze ultra-wysokiej próżni.
Kryształy Coulomba pomogły naukowcom w eksperymentach poświęconych reakcjom chemicznym zachodzącym w ośrodku międzygwiezdnym
Neutralne cząsteczki były wprowadzane oddzielnie, a autorzy nie mieli pewności co do tego, jakie będą efekty zachodzących zjawisk. Interesującym aspektem tych eksperymentów było bez wątpienia to, jak naukowcy filtrowali niepożądane jony. Wykorzystywali w tym celu wzbudzenie rezonansowe, zarazem zostawiając na miejscu mile widziane reagenty chemiczne.
Kolejny etap całego przedsięwzięcia obejmował wykorzystanie chłodzenia dopplerowskiego do obniżenia temperatury jonów. Kluczową rolę w spowalnianiu atomów bądź jonów odgrywa w tym przypadku efekt Dopplera. W konsekwencji jony ułożyły się w pseudokrystaliczną strukturę, czyli wspomniany kryształ Coulomba. Do utrzymywania go w miejscu posłużyły natomiast pola elektryczne w komorze próżniowej. Przy kształcie elipsoidy, wchodzące w jego skład cięższe cząsteczki znajdowały się w powłoce na zewnątrz jonów wapnia, ponieważ wypychały je lżejsze cząstki.
Uwięzione w pułapce, kryształy Coulomba stanowiły łatwy cel dla naukowców śledzących zachodzące reakcje. Jednym z ważnych wniosków wyciągniętych przez naukowców było to, że w ośrodku międzygwiezdnym może znajdować się więcej cząsteczek zawierających deuter niż można byłoby przypuszczać. Celem dalszych eksperymentów będzie znalezienie odpowiedzi na pytanie o to, dlaczego tak się dzieje.
