太空超热分子从何而来？中国科学家利用大连光源找到答案

　　南都记者从中科院大连化学物理研究所获悉，科研人员利用大连光源研究水分子光化学，在水分子光解下发现迄今为止最热的羟基自由基产物，表明水分子的极紫外光化学过程，有可能是太空中超热的羟基自由基的来源。
　　该实验主要参与者、中科院大连化物所研究员袁开军向南都记者介绍，之所以科学家研究羟基自由基，是因为它是星际介质和行星大气中最重要的分子之一，它性质活泼，能和大部分原子和分子发生反应。近年来天文学家才观测到超热的羟基自由基，它的来源一直困扰着天文学家。袁开军等人的研究，对天文学家的观测做了合理解释。
　　大连光源是目前唯一运行在极紫外波段自由电子激光装置
　　出生于1981年的袁开军，2003年在中国科学技术大学毕业后，进入中科院大连化物所跟随杨学明攻读硕士、博士，研究生阶段方向就是分子光化学，他在2009年博士毕业后留所工作。而袁开军的研究生导师杨学明，是在中科院大连化物所获得硕士学位后，前往美国留学。后来，杨学明回到了中科院大连化物所工作，并在2011年当选为中科院院士。中科院大连化物所研究员袁开军。
　　2011年，杨学明、赵振堂、王东等人领导的联合研发团队提出建设大连光源，全称基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置。袁开军向南都记者介绍，这个研究装置在2012年获得了国家自然科学基金委立项资助；在2016年9月24日，项目组完成了主要基建工程和主体光源装置的研制，并实现了光源装置的首次出光；2018年7月，大连光源通过国家自然科学基金委组织的专家验收，进入正式运行阶段。
　　袁开军说，大连光源是第四代光源，它是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置。它的研究对象，主要包括大气化学中性团簇、行星原始大气演化地下水和冰川样品测年等相关领域重大科学问题。
　　在115纳米水分子光解下发现迄今为止最热的羟基自由基产物
　　近水楼台先得月，大连光源稳定出光后，在2017年八九月份，袁开军的实验项目开始参与测试大连光源的运行稳定性。首次测试效果就非常好，在极紫外光线照射下，就观测出许多新的现象，其中也发现了较热的羟基自由基产物。
　　第一次参与大连光源测试后，他们持续了近半个月的实验，得到了想要的数据。袁开军对南都记者称，他使用大连光源一方面是做电离探测实验，观测以前看不到的影像；另一方面是解离实验，把分子碎片化，观测分子的物理状态、化学性质。
　　袁开军告诉南都记者，在随后的2017年9月、12月，他们又相继做了两次实验。实验发现，水分子在极紫外光照射下，会生成大量的处于高转动激发态的羟基自由基。最终，袁开军等人在115纳米水分子光解下，发现了迄今为止最热的羟基自由基产物。实验结果表明，水分子的极紫外光化学过程，有可能是星际中超热的羟基自由基的来源。
　　袁开军说，他们通过重复操作，对不同波长进行验证，并结合理论讨论后，在2018年八九月份开始撰写文章，又经历了半年时间，研究论文在《自然通讯》正式发表。
　　采写：南都记者吴铭