Isaac Newton's ontdekking in het midden van de jaren 1600 dat wit licht bestaat uit een spectrum van regenboogkleuren, en toen in het begin van de 19e eeuw Joseph von Fraunhofer's observatie van lijnen in het zonnespectrum de basis legde voor moderne spectroscopie - het werkpaard van astronomen die de chemische samenstellingen van plasma's analyseren die de basis vormen van sterren en sterrenstelsels.

Onlangs, astronomen zijn vooral geïnteresseerd in nauwkeurige metingen van de elektronendichtheid van thermische plasma's om de evolutie van het heelal te bepalen. De elektronendichtheid wordt bepaald door de relatieve intensiteiten te meten van twee karakteristieke spectraallijnen die fluctueren met de elektronendichtheid. Echter, in de praktijk is het een uitdaging om nauwkeurige metingen van de dichtheidsafhankelijke verhouding te verkrijgen met instrumenten op de grond, wat van cruciaal belang is voor het verifiëren van op de ruimte gebaseerde waarnemingen.

Hier, Erina Shimizu en Safdar Ali aan de Universiteit van Elektrocommunicatie, Tokio, en collega's, rapport over experimentele metingen van elektronendichtheidsafhankelijke lijnverhoudingen van sterk geladen Fe X, XI en XII-ionen waarvoor er discrepanties zijn tussen astrofysische waarnemingen en theoretische simulaties.

De metingen werden gedaan met gebruikmaking van een spectrometer met vlakke veldbegrazingsinval in het extreem ultraviolette (EUV) spectrale golflengtebereik van 16 tot 20 nm. De onderzoekers stellen:"In plaats van de elektronendichtheid te schatten op basis van de theoretische breedte van de elektronenbundel zoals eerder gerapporteerd. We hebben deze experimenteel verkregen door de elektronenbundel direct af te beelden en de ruimtelijke verdeling van de ingesloten ionen te observeren."

Opmerkelijk, het onderzoek leverde een goede overeenkomst op tussen de experimentele en theoretische berekeningen - bevindingen die werden toegeschreven aan de bepalende elektronendichtheden experimenteel met een combinatie van een gaatjescamera en een zichtbare spectrometer.