Danner den ion, der skabte universet

trihydrogenkationen, H ³⁺ , er udgangspunktet for næsten alle molekyler i universet. Typisk, H ³⁺ dannes ved kollisioner med brintgas, men dets kemi på molekylært niveau er relativt ukendt. Når organiske molekyler rammes af en laserpuls, de ioniseres og reaktionen begynder. Derefter, molekylerne brydes op i forskellige fragmenter; hvoraf den ene er H ³⁺ . De er i stand til at måle detaljerne i denne reaktion:tidsskalaerne, udbytte, og hvordan kemiske bindinger brydes og dannes. Disse eksperimenter giver også vigtige detaljer om hvert trin i reaktionen, der sker på ultrakort (hurtigere end en milliontedel af en milliontedel af et sekund) tidsskalaer.

Resultaterne er vigtige for astrokemi, fordi organiske molekyler, inklusive alkoholer, er til stede i rummet. Dette er et skridt videre til at lære, hvordan organiske molekyler dannes og opfører sig i universet. Også, det faktum, at dannelse af H ³⁺ involverer et neutralt brintmolekyle, der strejfer og fjerner et andet brintatom, er signifikant. Hvorfor? Roaming kemi er et nyt og relativt ukendt fænomen; dette arbejde giver indsigt i denne type kemiske processer.

Forskere har fundet ud af yderligere måder, hvorpå trihydrogen-kationen, H ³⁺ , den mest udbredte ion i universet, produceres efter højenergiaktivering af alkoholer og andre organiske molekyler. På trods af den stærke frastødning mellem ladede partikler, holdet fandt ud af, at et roaming brintmolekyle var ansvarlig for den kemiske reaktion, der producerede H ³⁺ . Forskerne udførte undersøgelsen ved hjælp af intense femtosekund laserimpulser og instrumentering i stand til at detektere de resulterende ioner fra eksperimentelle målinger. Reaktionen sker på enten 100 eller 340 kvadrilliontedele af et sekund afhængigt af startmolekylet. De bekræftede mekanismerne ved at bruge kvantemekaniske beregninger og ved ion-ion-sammenfaldsmålinger. Forskningsresultaterne er vigtige for astrokemien og for at forstå, hvordan organiske molekyler dannes og opfører sig i universet. Desuden, disse resultater er relevante, når intense lasere bruges til kirurgiske indgreb.