В холодных разреженных облаках космоса частицы встречаются редко, но иногда ион и нейтральная молекула пролетают достаточно близко, чтобы слипнуться. При этом они испускают свет — как приглушённая вспышка, уносящая лишнюю энергию. Этот процесс называют радиативной ассоциацией, и он отвечает за появление многих молекул в межзвёздном пространстве.
Измерить такое слияние в лаборатории трудно: частицы нужно удерживать вместе очень долго, не давая им разлететься. Новый прибор делает именно это. Ионы серебра и молекулы кислорода запускают в ловушку — устройство, которое удерживает заряженные частицы электромагнитными полями, как невидимыми стенками. Частицы находятся рядом часами, и за это время некоторые пары успевают соединиться. Исследователи впервые проследили, как скорость реакции меняется при разном давлении кислорода, и оценили, насколько быстро ион серебра захватывает молекулу кислорода.
Такой инструмент — как тихая комната для знакомств, где редкие пары могут наконец встретиться. Он позволит измерять скорости слияния разных ионов и молекул, которые встречаются в космических облаках. Понимание этих процессов поможет объяснить, откуда берутся сложные молекулы в холодных уголках Вселенной и как они влияют на рождение звёзд и планет.
В межзвёздном пространстве плотность вещества настолько мала, что на один кубический сантиметр приходится меньше одного атома, поэтому реакции идут крайне медленно — иногда на одно столкновение уходят годы.