近日，中國科學技術大學物理學院天文學系特任研究員甄軍鋒團隊提出了大分子團簇在星際介質中的形成與演化機制猜想，并通過實驗與理論計算對這一猜想進行了驗證，其研究成果分別發表于《天文與天體物理學報》和《皇家天文學會月報》上。甄軍鋒為這兩篇文章的第一作者和通訊作者。

據悉，甄軍鋒團隊在已有天文觀測數據的基礎上，從分子尺度層面，對星際空間大分子（多環芳烴化合物、富勒烯和大分子團簇）的形成過程和演化機理開展了研究。其中，多環芳香烴化合物（PAHs, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons）及其衍生化合物（包括分子團簇和富勒烯）基本確定是各種天體物理對象中檢測到的中紅外發射特征的光譜載體。

在星際空間中，吸收紫外光輻射的多環芳烴化合物的光化學過程在星際空間物理和化學環境的演化過程中起著關鍵作用，尤其是大質量的PAHs（30至100個C原子）及其衍生分子團簇。預期在星際空間中存在的PAHs及其衍生物的分子質量和分子豐度是很大的，包含多達10％至15％的星際空間中的碳元素。另外，大質量的PAHs分子團簇的形成與演化的實驗研究對研究星際塵埃的形成過程具有重要的意義。

甄軍鋒團隊使用一套基于四級桿離子過濾器、球形離子阱和反射式時間飛行質譜搭建的實驗儀器平臺以及配套的大分子離子團簇的產生裝置和一套激光光源系統，在實驗室模擬了氣相條件下大質量PAHs分子團簇的形成與光化學演化過程。

這些新形成的大分子團簇可以看作是小尺寸星際塵埃的模型或者是大尺寸星際塵埃的主要組成部分為下一步將研究工作重點從星際大分子（約50—120個碳氫原子）擴展到星際塵埃（大于200個碳氫原子，或尺寸大于3納米）打下了良好的基礎。