Ontrafelen van de oppervlaktechemie van ijs-stofdeeltjes in het interstellair medium.

Reeds meer dan 200 verschillende moleculen zijn tot op heden geïdentificeerd in de interstellaire ruimte, gaande van H2 tot complexe organische verbindingen zoals ethanolamine. In de extreme omstandigheden van de interstellaire ruimte echter, volstaan gasfase reacties niet om hun bestaan te verklaren. Stofdeeltjes bedekt met een ijsmantel zijn een belangrijke component in de interstellaire ruimte, en worden verondersteld een cruciale rol te spelen in de vormingsprocessen van deze complexe moleculen. Tot op heden is echter zeer weinig bekend over de precieze mechanismen van de interactie tussen het interstellair gas en deze stofdeeltjes, en hoe deze ijsoppervlakken de vereiste chemische reacties kunnen "katalyseren". In dit project zullen we gebruik maken van (deels zelf-ontwikkelde) state-of-the-art computationele technieken om deze interacties te ontrafelen. We zullen representatieve ijsoppervlakken construeren, de bindingsenergie van astrochemisch relevante molecules aan het ijsoppervlak berekenen, en vrije energie profielen en snelheidsconstanten berekenen voor een geselecteerde set van reacties. In samenwerking met toonaangevende experten in het veld, zullen we ook het belang van deze interacties op de resulterende gasfase dichtheden nagaan, om zo een nauwkeurige benchmarking met experimenten mogelijk te maken. Dit onderzoek bevat het potentieel om onze huidige inzichten in hoe interstellaire ijs-stofdeeltjes de chemische evolutie van ons universum bepalen te veranderen.

Trefwoorden:DENSITY FUNCTIONAL THEORY, INTERSTELLAIR MIDDEN, KWANTUMCHEMIE, OPPERVLAKTECHEMIE EN -FYSICA

Disciplines:Astrochemie, Oppervlakten, interfaces, 2D-materialen, Kwantumchemie