近日，中国科学院近代物理研究所原子分子结构和动力学室科研人员与中山大学、美国橡树岭国家实验室、复旦大学、荷兰空间研究所SRON的团队合作，在量子态选择电荷交换测量、理论模型检验、高分辨X射线测量，以及在彗星C/1999 S4 X射线谱准确建模研究方面取得了进展。成果发表在英国皇家天文学会月刊（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 520, 1417（2023））和美国天体物理杂志（Astrophysical Journal 934, 127 (2022);  Astrophysical Journal 933, 207 (2022)）上。 

　　在高电荷态离子-原子碰撞中, 电荷交换反应涉及动态两原子中心间量子态跃迁，属于量子散射理论的基本问题范畴。近年来，经由电荷交换制备的高激发量子态及伴随的X射线退激发被认为是天体非平衡态等离子体X射线发射的重要机制之一。这一过程在量子少体动力学研究和天文观测建模研究方面具有纽带作用，是加速器原子物理研究量子少体动力学，检验量子散射理论，以及天文建模的前沿方向。 

　　科研人员基于实验测量电荷交换截面，检验量子态选择测量理论，并发展了新的天文建模拟合方法。通过与该彗星X射线谱天文观测结果比较，获得了更为准确的太阳风高电荷态离子丰度，参见下图。此方面研究为进一步研究太阳风、超新星爆炸遗迹、星系团等极端天体环境离子丰度等奠定了基础。 

　　此项研究工作得到了中国科学院战略性科技先导专项、科技部重点研发计划、 国家自然科学基金、广东省自然科学基金，以及中科院西部之光项目的支持。 

　　论文链接：https://doi.org/10.1093/mnras/stad040  

　　图：彗星C/1999 S4 X射线谱以及天文建模。(+)为彗星X射线天文观测结果；(…) 为 

　　2003发表在Science 300, 1558 结果；(…) 为2006发表在Physical Review A 73, 022723的结果；（—）为我们的结果。 

（原子分子结构和动力学室  供稿）