Astronomy and Astrophysics – Astrophysics
Scientific paper
Jul 2000
adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2000phdt........11s&link_type=abstract
PhD Thesis, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble, Sebastien.Sauge@obs.ujf-grenoble.fr
Astronomy and Astrophysics
Astrophysics
Scientific paper
Environ 3%des antiprotons (p) stoppés dans l'hélium survivent plusieurs microsecondes, contre quelques picosecondes dans tout autre matériau. Cette métastabilité inhabituelle résulte d'une capture sur des états liés de l'atome exotique pHe+, dénommé atomcule car il s'apparente à la fois à un atome de Rydberg quasi-circulaire quasi-classique de grand moment angulaire l n-1 37et à une molécule diatomique composée d'un noyau chargé négativement et caractérisée par une forte excitation rotationnelle J=l. En dehors de cette structure duale originale accessible par spectroscopie laser, la physico-chimie de leur interaction avec d'autres atomes ou molécules a fait l'objet d'études microscopiques. Alors que les atomcules résistent à des millions de collisions dans l'hélium pur, des contaminants moléculaires comme H2 les détruisent immédiatement, y compris à basse température. Dans le cadre Born-Oppenheimer, nous interprétons l'interaction moléculaire, calculée par des techniques de chimie quantique {ab initio}, en termes de chemins réactifs classiques, qui présentent des barrières d'activation compatibles avec celles mesurées dans He et H2.Nous montrons par une approche Monte Carlo de trajectoires classiques que la thermalisation détruit fortement les populations initiales, portant la fraction estimée des états de capture à 3%. Nous étudions aussi la recombinaison dissociative pHe+ + e+ e -dans une approche de trajectoires classiques pour les noyaux: nous prédisons la synthèse d'antihydrogène avec un rapport de branchement de 10%, ainsi qu'une nouvelle classe d'atomcules métastables ?={p}, e+, 2e-, qui pourrait être confirmée par spectroscopie. Ce travail illustre la transférabilité des concepts de chimie physique à l'étude de processus exotiques en présence d'antimatière, et apporte un éclairage nouveau sur la physico-chimie des radicaux interstellaires froids.
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