Projektbeschreibung
Molekulare Quantendynamik in kondensierten Phasen bei niedriger Temperatur
Der Start des James-Webb-Weltraumteleskops hat eine neue Ära der beobachtenden Astrochemie eingeläutet, in der bahnbrechende Entdeckungen in zahlreichen Forschungsbereichen möglich sind. Mit der fortschrittlichen Instrumentierung ist es möglich, Infrarotspektren von molekularem Eis aufzunehmen, das auf interstellaren Staubkörnern in protoplanetaren Scheiben und dichten Sternentstehungswolken kondensiert ist. Diese Beobachtungen bergen wichtige Informationen für die chemische Physik, da das Eis den Grundsätzen der molekularen Quantendynamik in kondensierten Phasen bei niedrigen Temperaturen entsprechen muss. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts IRASTRO wird eine fortschrittliche Infrarottechnologie entwickelt und angewendet, die auf supraleitenden Nanodraht-Einzelphotonendetektoren beruht. Mit dieser Innovation werden die Möglichkeiten von Laborexperimenten in der Astrochemie erheblich verbessert und das Wissen zu molekularen Prozessen im Weltraum vertieft.
Ziel
The James Webb Space Telescope (JWST) has ushered in a new era in observational astrochemistry. JWST's ability to obtain infrared spectra of molecular ices condensed on interstellar dust grains in dense, star-forming clouds and in protoplanetary disks is expected to revolutionize the field, since these ices are known to be important sources of complex organic molecules. On a fundamental level, the physico-chemical behavior of these ices obeys the laws of molecular quantum dynamics occurring in low-temperature condensed phases. This is a forefront research area in chemical physics that, unfortunately, remains poorly understood. This project establishes an interdisciplinary, synergistic research consortium to address this knowledge deficit, bringing together the unique expertise of the groups of Alec Wodtke (Chemical Physics at Surfaces), Liv Hornekær (Astrochemistry and Scanning Tunneling Microscopy) and Peter Saalfrank (Theoretical Quantum Dynamics). Under IRASTRO, we will develop and employ advanced infrared technology based on superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) for new experimental capability in laboratory experiments directly relevant to astrochemistry. We will combine megapixel SNSPD arrays with échelle spectrometers enabling solid-state mid-infrared emission spectroscopy, including single-molecule mid-IR spectroscopy in a scanning tunneling microscope. With these new experiments and forefront quantum theory, we will tackle three research themes: 1) Infrared Spectra of Molecules on Surfaces under Interstellar Conditions, 2) Energy Dissipation Channels on Low Temperature Surfaces, and 3) Chemical Reactivity under Interstellar Conditions. IRASTRO’s focus on IR spectroscopy will make the project’s findings directly relevant to the interpretation of JWST observational data and, through a fruitful collaboration of experiment and theory, provide a better fundamental understanding of astrochemistry.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-SyG
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