近日，中国科学院近代物理研究所原子物理中心科研人员及合作者，在日冕物质抛射电荷交换量子态精确测量方面取得新进展。相关成果于3月18日发表在美国天体物理重要期刊The Astrophysical Journal Supplement Series 277,35(2025)上。
图：(a-b) 实验所得N5+与He电荷交换EUV谱线和线强比;(c) 日冕物质抛射示意图
日冕物质抛射是太阳剧烈活动导致的大规模带电离子物质和能量释放的极端空间天气现象，会引发强烈的地磁暴，严重影响卫星通信、导航系统和电网的稳定运行。长期以来，由于缺乏精确的原子数据，认知日冕抛射的带电离子对日地系统空间天气的影响面临巨大挑战。
为了解决这一难题，研究团队基于320kV高电荷态离子综合研究平台高分辨反应显微成像谱仪，通过精确测量氮离子(N5+)与氦原子(He)碰撞过程中的量子态分布，首次获得了日冕物质抛射中极紫外发射(EUV)的光谱特征，包括谱线强度比例和能量变化规律。与传统方法相比，这种新方法显著提高了EUV谱线精度，为研究太阳爆发活动提供了强有力的数据支持。
该方法及精确数据还可应用于多个领域，如武器物理研究、核爆监测、天体喷流冲击波演化、等离子聚变等极端物态的诊断和建模。
该研究工作由中国科学院近代物理研究所主导，联合荷兰空间研究所、以色列理工大学共同完成。论文第一作者为近代物理所博士生朱旭斌，近代物理所张瑞田研究员为通讯作者。
该研究得到了中国科学院战略性科技先导专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金以及以色列聚变基金的支持。
