由耶路撒冷希伯来大学的 Daniel Strasser 教授和 Roi Baer 教授领导的国际科学家团队在分子物理学领域取得了重大发现，揭示了电离二氧化碳二聚体中意想不到的对称性破坏动力学。这项研究揭示了当这些分子簇暴露于极紫外 (EUV) 辐射时发生的结构变化的新见解。
该研究论文《光离子化二氧化碳二聚体的对称破缺动力学》现已发表在《自然通讯》上。
此次合作研究显示，电离的 CO2二聚体会发生不对称结构重排，从而形成 CO3部分。这一发现对大气和天体化学具有重要意义，有助于更深入地了解极端条件下的分子行为。
在寒冷的外太空和大气等环境中，二氧化碳分子通常会形成对称形状的分子对。根据量子力学，这些分子对的波函数即使在电离后也应保持对称性。然而，来自耶路撒冷希伯来大学(以色列)、马克斯普朗克核物理研究所(德国)和 DESY 的 FLASH自由电子激光设施(德国)的研究人员观察到了一种称为对称性破坏的现象。
两个成熟的量子化学模型被用来预测电离二聚体的行为。第一个模型表明分子会同步移动，保持对称形状。相反，第二个模型预测电离会破坏对称性，导致其中一个分子在约 150 飞秒内缓慢绕轴旋转并指向其配对分子。
通过使用FLASH自由电子激光器产生的超快EUV脉冲，研究人员证实了第二种模型，显示电离后的二聚体确实发生了不对称的结构重排。
这种对称性破缺导致了CO3部分的形成，这可能对寒冷外太空环境中更复杂物种的化学演化发挥关键作用。