A descoberta de Isaac Newton em meados de 1600 de que a luz branca consiste em um espectro de cores do arco-íris, e então, no início dos anos 1800, a observação de linhas no espectro solar por Joseph von Fraunhofer lançou as bases para a espectroscopia dos dias modernos - o burro de carga dos astrônomos que analisam as composições químicas dos plasmas que formam a base das estrelas e galáxias.

Recentemente, astrônomos estão particularmente interessados ​​em medições precisas da densidade de elétrons de plasmas térmicos para determinar a evolução do universo. A densidade do elétron é determinada medindo as intensidades relativas de duas linhas espectrais características que flutuam com a densidade do elétron. Contudo, na prática, é um desafio obter medições precisas de proporção dependente da densidade com instrumentos baseados no solo, o que é crítico para verificar observações baseadas no espaço.

Aqui, Erina Shimizu e Safdar Ali na University of Electro-Communications, Tóquio, e colegas, relatório sobre medições experimentais de relações de linhas dependentes de densidade de elétrons de Fe X altamente carregado, XI e XII - íons para os quais há discrepâncias entre as observações astrofísicas e as simulações teóricas.

As medições foram feitas usando um espectrômetro de incidência de campo plano na faixa de comprimento de onda espectral ultravioleta extremo (EUV) de 16 a 20 nm. Os pesquisadores afirmam:"Em vez de estimar a densidade do elétron a partir da largura teórica do feixe de elétrons, conforme relatado anteriormente. Nós a obtivemos experimentalmente por meio da imagem direta do feixe de elétrons e da observação da distribuição espacial dos íons aprisionados."

Notavelmente, a pesquisa rendeu um bom acordo entre os cálculos experimentais e teóricos - descobertas atribuídas à determinação das densidades de elétrons experimentalmente com uma combinação de uma câmera de orifício de alfinete e espectrômetro visível.