本报讯（记者卜叶 通讯员李振兴）国际紫外线探测器卫星在多颗彗星上观测到亚硫化碳（CS）和硫分子（S2）。CS和S2是由二硫化碳（CS2）光解离产生的，但在星际从未观测到过CS2。长久以来，人类对CS2的解离机理并不清楚，实验室观测S2也是科研难题。

近日，中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室研究员袁开军团队，与中国科学技术大学教授王兴安合作，利用自主研发的基于大连相干光源的离子成像实验装置，首次在CS2的光解离中观测到碳原子和硫分子（C+S2）的产物通道，为天文观测到的星际物质S2的直接来源提供了实验证据。相关研究成果发表于《物理化学快报》。

研究人员让大连光源输出能量更高的光子照射CS2，并借助离子速度成像装置观察照射后产生的碳原子产物。结果发现，CS2直接解离产生C+S2的产物通道，同时获得了具有振动量子态分辨的电子基态和电子激发态产物S2。结合理论计算发现该过程的解离机理，即电子激发态的CS2经历异构化过程，硫原子从直线型（S-C-S）分子逐渐绕到另一边生成直线型（S-S-C）分子，再解离产生C和S2。该研究推测，星际中的S2可能直接来源于CS2分子的辐射解离。

袁开军介绍，结合此前的研究发现羰基硫化物分子解离可以生成碳原子和氧化亚硫的产物通道，研究人员推测三原子分子ABC解离的产物通道除了A+BC、C+AB，还有B+AC。“这个通道应该是普遍存在的，有望为天文观测提供更多相关依据以及观测方法。”他说。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c03386