El descubrimiento de Isaac Newton a mediados del siglo XVII de que la luz blanca consiste en un espectro de colores del arco iris, y luego, a principios del siglo XIX, la observación de Joseph von Fraunhofer de las líneas en el espectro solar sentó las bases de la espectroscopia moderna, el caballo de batalla de los astrónomos que analizan las composiciones químicas de los plasmas que forman la base de las estrellas y galaxias.

Recientemente, Los astrónomos están particularmente interesados ​​en mediciones precisas de la densidad electrónica de los plasmas térmicos para determinar la evolución del universo. La densidad de electrones se determina midiendo las intensidades relativas de dos líneas espectrales características que fluctúan con la densidad de electrones. Sin embargo, en la práctica, es un desafío obtener mediciones precisas de la relación dependiente de la densidad con instrumentos terrestres, que es fundamental para verificar las observaciones basadas en el espacio.

Aquí, Erina Shimizu y Safdar Ali en la Universidad de Electro-Comunicaciones, Tokio y colegas, informe sobre las mediciones experimentales de las relaciones de líneas dependientes de la densidad electrónica de Fe X altamente cargado, XI y XII:iones para los que existen discrepancias entre las observaciones astrofísicas y las simulaciones teóricas.

Las mediciones se realizaron utilizando un espectrómetro de incidencia de pastoreo de campo plano en el rango de longitud de onda espectral ultravioleta extrema (EUV) de 16 a 20 nm. Los investigadores afirman:"En lugar de estimar la densidad de electrones a partir del ancho teórico del haz de electrones como se informó anteriormente. Lo obtuvimos experimentalmente mediante la obtención de imágenes directamente del haz de electrones y la observación de la distribución espacial de los iones atrapados".

Notablemente, la investigación arrojó una buena concordancia entre los cálculos experimentales y teóricos, hallazgos atribuidos a la determinación experimental de las densidades de electrones con una combinación de una cámara estenopeica y un espectrómetro visible.