羥基自由基（OH）是星際介質(zhì)和行星大氣中最重要的分子之一，其性質(zhì)活潑，能和大部分原子和分子發(fā)生反應(yīng)。但是星際中超熱的羥基自由基的來源一直困擾著天文學家。
近日，大連化物所袁開軍研究員﹑楊學明院士團隊與南京大學謝代前教授合作利用基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置（簡稱“大連光源”）研究水分子光化學，揭示了星際中超熱的羥基自由基的來源。相關(guān)成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。
實驗發(fā)現(xiàn)，水分子在極紫外光照射下，會生成大量的處于高轉(zhuǎn)動激發(fā)態(tài)的羥基自由基，部分羥基自由基的轉(zhuǎn)動能甚至超過了羥基化學鍵的解離能，實驗上稱其為“超級轉(zhuǎn)子”。在115nm水分子光解下，科研人員發(fā)現(xiàn)迄今為止最熱的羥基自由基產(chǎn)物，通過與理論研究合作解釋了其動力學來源。該實驗結(jié)果表明水分子的極紫外光化學過程有可能是星際中超熱的羥基自由基的來源，需要加入星際化學的模型中。
2011年，由楊學明、趙振堂、王東等科學家領(lǐng)導的大連化物所和上海應(yīng)物所聯(lián)合研發(fā)團隊提出建設(shè)“大連光源”，并于2012年獲得了國家自然科學基金委的立項資助。2014年10月，“大連光源” 實驗樓正式破土動工。2016年9月24日，在不到兩年的時間里，項目組完成了主要基建工程和主體光源裝置的研制，并實現(xiàn)了光源裝置的首次出光，創(chuàng)造了同類大型科學裝置建設(shè)的新記錄。2018年7月，“大連光源”通過基金委組織的專家驗收，進入正式運行階段。
“大連光源”是我國第一臺大型自由電子激光科學研究用戶裝置，也是當今世界上唯一運行在極紫外波段的自由電子激光裝置。自項目通過驗收以后，“大連光源”裝置運行情況良好，吸引了眾多國內(nèi)外知名科學家團隊前來尋求合作。將對大氣化學中性團簇、行星原始大氣演化﹑地下水和冰川樣品測年、發(fā)動機燃燒過程中復雜機理等能源化學相關(guān)領(lǐng)域重大科學問題開展研究。
