Positron Annihilation on Polycyclic Aromatic Hydrocarbon molecules in the Interstellar Medium
本文研究了星际介质中正电子在多环芳烃分子上的湮灭。我们用半经验方法估算了正电子在多环芳烃上的湮没率。我们发现,多环芳烃可以发挥重要的作用,在整个银河系的正电子湮灭图片和使用的湮灭率和积分银河系发射测量,以限制在ISM中存在的多环芳烃的量。我们发现PAH丰度的上限为4.6 x 10^-7。
2009-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
A machine-learning-driven dataset of 144,111 polycyclic aromatic hydrocarbon infrared spectra for interpreting aromatic infrared bands
Guangxi University(广西大学);Laboratory for Relativistic Astrophysics, Department of Physics, Guangxi University(广西大学物理学院相对论天体物理实验室);Center for Applied Mathematics of Guangxi (Guangxi University)(广西应用数学中心(广西大学))
该研究构建了144111个PAH红外光谱的ML-DH数据集,补充了现有光谱库,可用于解释和模拟JWST及未来红外任务的AIB观测。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Polycyclic aromatic hydrocarbons with SPICA
由于高灵敏度和角分辨率以及广泛的光谱覆盖范围,SPICA将提供一个独特的机会,更好地表征多环芳烃(PAH)和非常小的颗粒(VSG)的性质,更好地将它们用作天体物理环境的探测器。角分辨率将使探测化学前沿的演变过程中,从VSGs中性多环芳烃,电离多环芳烃和“大-多环芳烃”的光解区域和HII地区,作为一个功能的G $_0$ /n(紫外辐射场/密度)。高灵敏度将有利于多环芳烃的远红外骨架发射带的检测,这提供了特定的指纹,并可能导致单个多环芳烃的识别。这一整体特性将允许使用PAH和VSG人口作为空间分辨的原行星盘和附近星系(使用中红外仪器)的物理条件的示踪剂,并在高红移星系(使用远红外仪器),由于广泛的光谱覆盖SPICA提供。根据我们之前使用ISO和斯皮策的经验,我们讨论如何实现这些目标。
2009-10-21 astro-ph.GA
Machine-learning identified molecular fragments responsible for infrared emission features of polycyclic aromatic hydrocarbons
本文利用扩展连通性指纹和随机森林,从14,124个PAHs光谱中识别影响各红外波段的关键分子片段,并以补充表格支持UIE载体判定。
2023-07-17 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Study of vibrational spectra of polycyclic aromatic hydrocarbons with phenyl side group
报道了多环芳烃中苯基侧基不同位置取代的计算研究。讨论了苯基取代位置、电离状态和分子大小对中红外光谱的影响,分析了苯基多环芳烃对天体中红外光谱的贡献。在结构上,与在其他位置的取代相比,在第2位的苯基取代产生更稳定的物质。苯基多环芳烃在695和741 cm $^{-1}$(14.4和13.5 $μ$ m)附近显示出新的芳香带,这是由于五重C-H摆动的贡献,与在几个天体中观察到的14.2和13.5 $μ$ m处的次要特征相比较。与普通多环芳烃一样,中性分子中的C-C伸缩振动模($\sim$ 1600 cm $^{-1}$)的强度可以忽略不计,但所有苯基多环芳烃的阳离子在接近B类6.2 $μ$ m天体物理带的位置都表现出明显的苯基C-C伸缩峰。在2-苯基芘中,它是在6.2 $μ$ m范围内表现出这一强烈特征的中性分子,以及与在一些晚期天体的天文光谱中观察到的6.66和6.9 $μ$ m处的子特征相匹配的其他特征。苯侧基在solo位置的取代使母体PAH的C-C伸缩模移近6.2 $μ$ m天体物理带。结果表明,空间中存在苯基多环芳烃的可能性以及在富碳冷壳层中自下而上形成中等尺寸的含苯基侧基的致密多环芳烃。在模拟各种天体的中红外发射光谱时需要考虑苯基多环芳烃。
2022-11-24 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
Computing Anharmonic Infrared Spectra of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using Machine-Learning Molecular Dynamics
提出一种机器学习分子动力学方法,高效准确计算多环芳烃非谐红外光谱,实现对NASA数据库中1704个分子的温度效应高通量计算。
2025-06-30 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: The Aliphatic C--D Band Strengths
本文通过量子化学计算研究带脂肪族C--D单元的氘代多环芳烃的谱带强度,发现其可能束缚大量星际氘,从而解释本地星际介质中缺失的D/H。
2023-08-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Polarized Infrared Emission by Polycyclic Aromatic Hydrocarbons resulting from Anisotropic Illumination
研究了多环芳烃在紫外光各向异性照射下的偏振红外辐射。PAH分子被建模为具有面内和面外振动偶极子的平面圆盘。正如Leger(1988)首先指出的,由面内和面外模式产生的红外发射特征应该具有正交的偏振方向。我们分析了偏振度如何取决于观察几何形状和分子的内部对齐之间的主轴的惯性和角动量,光子吸收后变得更糟。在恢复更好的内部对准之后发射的较长波长特征应当被更强地偏振。单向照明的偏振度(例如,由星表示)大于漫射照明(例如,一个盘星系),其他一切都是平等的。对于多环芳烃在冷中性介质中,预测的偏振可能是太小,以区分线性二色性的贡献对齐前景灰尘。根据预测,从猎户座棒发射的多环芳烃的偏振水平在3.3微米处仅为~0.06%; Sellgren等人(1988年)报告了一个更大的值,0.86 ± 0.28%,这表明最小的多环芳烃可能具有适度的超热旋转速率。猎户座棒或边缘星系上方尘埃的偏振度(或上限)的未来观测(例如,NGC 891或M82)可能限制了发射多环芳烃的内部排列,从而提供了它们旋转动力学的线索。
2009-01-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons with armchair edges and the 12.7 μm band
在这封信中,我们报告的密度泛函理论计算结果的中型中性多环芳烃(PAH)分子扶手椅边缘。这些PAH分子在3 μm附近和指纹区(10-15 μm)具有较强的C-H伸缩和弯曲模,在12.7 μm附近具有较强的环状变形模。仔细阅读NASA艾姆斯多环芳烃数据库中的条目表明,多环芳烃的环变形模式很常见-尽管通常很弱。我们认为,NC >65的扶手椅型多环芳烃是HII区12.7 μm芳香族红外波段的主要来源,并讨论了其生命周期的天体物理意义。
2014-10-08 astro-ph.GA physics.chem-ph
Search for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Outflows from Dust-Producing Wolf-Rayet Stars
一个综合的中红外光谱的碰撞风,大规模的,尘埃产生的人口I沃尔夫-拉叶(WR)的二进制文件显示了丰富的吸收和发射的细节来自星周尘埃信封,以及从星际介质。突出的吸收特征可能来自于在高-(例如,3.4、6.8、7.2 $μ$ m)和低温(3.3、6.9、9.3 $μ$ m)环境。$\sim$ 6.5、8.0和8.8 $μ$ m附近的宽发射复合物可能来自电离的小的多环芳烃(PAH)团簇和/或无定形碳质颗粒。因此,这些多环芳烃排放可能代表了长期以来寻求无定形碳尘的前体。我们还检测到一个强大的$\sim$ 10.0 $μ$ m发射光谱的WR 48 a和WR 112,我们暂时链接到电离的多环芳烃。在检查了现有的档案光谱的巨大的个人WR尘埃源,我们注意到一个令人惊讶的缺乏7.7 $μ$ m PAH波段的光谱中的二进制WR 19,相比之下,11.2,12.7和16.4 $μ$ m PAH功能的明显强度。在另一个尘埃产生系统WR 118的$λ>$ 10 $μ$ m光谱中也检测到强PAH排放,指出WR 19和WR 118存在大的中性的、可能是星际PAH分子。
2017-03-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Analytic formulas for frequency and size dependence of absorption and scattering efficiencies of astronomical polycyclic aromatic hydrocarbons
在最近的两篇系列论文中,我们在MRN型星际尘埃模型的背景下分析了天文硅酸盐和石墨颗粒消光光谱的频率和尺寸分布依赖性。这些颗粒被认为是均匀的球体,遵循非常常用的幂律$(a^{-3.5})$尺寸分布。在1000 ~ 22500 nm波长范围内,得到了石墨和硅酸盐颗粒的解析公式,并证明了它们的实用性。在本文中,我们提出了星际尘埃模型的另一个重要组成部分,即多环芳烃(PAHs)的散射和吸收光谱的解析公式。多环芳烃的相对贡献消光{ \it vis}碳经典颗粒已被检查。
2012-02-23 astro-ph.GA
Detection of Polarized Infrared Emission by Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the MWC 1080 Nebula
多环芳烃(PAHs)普遍存在于天体物理环境中,它们在3.3、6.2、7.7、8.6、11.3和12.7 $μ$ m处的显著发射特征表明,这些特征通常归因于C-H和C-C振动模式。虽然这些功能长期以来一直被预测为极化,以前的搜索PAH极化导致零,或充其量,试探性的检测。在这里,我们报告的明确检测偏振PAH发射在11.3 $μ$ m的星云与赫比格恒星MWC 1080。我们测量的偏振度为1.9 $\pm$ 0.2\%,这是出乎意料的高相比,模型。这对目前对多环芳烃排列的理解提出了挑战,这是消除多环芳烃排放所必需的,但被认为是基本上被抑制的。PAH通过共振顺磁弛豫过程与磁场对准可以解释这种高水平的极化。
2017-07-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Variations in the 6.2 $μ$m emission profile in starburst-dominated galaxies: a signature of polycyclic aromatic nitrogen heterocycles (PANHs)?
多环芳烃(PAH)的特征曲线,特别是6.2 $μ$ m的特征分析,可以表明存在的氮纳入其芳环。在这项工作中,从斯皮策/IRS ATLAS项目(Hernán-Caballero & Hatziminaoglou 2011)中提取了155个主要以星暴为主的星系(例如,包括HII区域和Seyferts),拟合了它们的6.2 $μ$ m轮廓,使它们能够分为Peeters的A,B和C类(Peeters et al. 2002)。这些星系中有67%属于A类,31%属于B类,2%属于C类。目前,A类来源,对应于6.22 $μ$ m附近的中心波长,似乎只能用多环芳香氮杂环来解释(PANH,Hudgins等人,2005年),而B类可能代表多环芳烃和PANH排放物之间的混合物,或不同的PANH结构或电离状态。因此,这些光谱表明,这些星系的星际介质(ISM)中存在大量的PANH,这可能与它们的恒星爆发主导的排放有关。这些结果还表明,PANHs构成了宇宙中另一个氮的储存库,除了ISM的气相和冰中的氮。
2018-01-11 astro-ph.GA
Full-spectrum infrared fingerprinting: A transformative AI paradigm for interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons
Guangxi University(广西大学)
本文提出一种基于机器学习的AI范式,通过全谱红外指纹分析多环芳烃,实现高精度分类,提升对星际介质化学复杂性的理解。
2026-06-05 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Detection of the Aromatic Molecule Benzonitrile ($c$-C$_6$H$_5$CN) in the Interstellar Medium
多环芳烃和多环芳香氮杂环被认为在整个宇宙中广泛存在,因为这些分子可能是造成不明红外波段的原因,这是一组在许多银河系和河外来源中看到的发射特征。尽管预期它们普遍存在,但天文学上对特定芳香分子的识别已被证明是难以捉摸的。我们介绍了苯甲腈($c$ -C $_6$ H $_5$ CN)的发现,它是星际介质中最简单的含氮芳香分子之一。我们观察到超精细分辨跃迁的苯甲腈从分子云TMC-1的发射。简单的芳香族分子,如苄腈,可能是多环芳烃形成的前体,提供了一个化学链接到载体的身份不明的红外波段。
2018-01-12 astro-ph.GA
Machine-learning prediction of infrared spectra of interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons
我们设计并训练了一个神经网络(NN)模型来有效地预测星际多环芳烃(PAHs)的红外光谱,其计算成本比第一性原理计算所需的低许多数量级。神经网络的输入是基于从分子的骨架公式中提取的摩根指纹,并且不需要精确的几何信息,如原子间距离。该模型显示出良好的预测技能的样本输入,使其适合于改善目前用于了解化学成分和演变的星际介质的混合物模型。我们还确定了由训练数据的有限多样性引起的对其适用性的限制,并使用在数据子集上训练的NN集合来估计预测误差。在随机森林等其他机器学习方法的帮助下,我们剖析了不同化学特征在这种预测中的作用。这些拓扑描述符的权力证明了有限的影响,包括详细的几何信息的形式库仑矩阵特征值。
2020-10-19 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Contribution of polycyclic aromatic hydrocarbon ionization to neutral gas heating in galaxies: model versus observations
[摘要]来自大质量恒星的紫外线(UV)光子电离多环芳烃(PAH)预计将占星系中性气体加热的很大一部分。然而,这一建议的评估,一直受到限制,我们的能力,直接比较观察诊断的结果描述PAH电离的分子模型。本文的目的是利用最新的分子参数值来自实验室实验和量子化学计算多环芳烃和提供一个详细的比较模型值和观测诊断的多环芳烃的电荷状态和加热效率。尽管使用一个简单的分析模型,我们得到了很好的协议模型结果和观测诊断在广泛的辐射场和物理条件下,在环境中,如恒星形成区,星系,和原行星盘。此外,我们发现,模拟的多环芳烃的光电加热速率接近所观察到的气体排放的冷却速率。这些结果表明,PAH电离是在这些环境中的中性气体加热的主要来源。因此,我们的多环芳烃光电加热模型的结果可以用来评估紫外辐射加热在星系中的贡献(与冲击,例如)。我们提供了适合模型结果的经验公式,以及完整的Python代码本身,以计算PAH的加热速率和加热效率。
2022-09-20 astro-ph.GA
Aromatic Species in the Molecular Universe
本文探讨星际多环芳香烃的形成、特性及在天体物理中的作用,通过望远镜观测与实验室研究揭示其在星际介质中的化学演化。
2026-03-04 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbon emission toward the Galactic bulge
我们研究多环芳烃(PAH),尘埃和原子/分子发射朝向银河系的隆起使用斯皮策空间望远镜观测的四个领域:C32,C35,OGLE和NGC 6522。这些场分别近似地以(l,b)=(0.0°,1.0°)、(0.0°,-1.0°)、(0.4°,-2.1°)和(1.0°,-3.8°)为中心。远红外测光观测补充了斯皮策/IRS光谱数据,并用于构建光谱能量分布。我们发现C32和C35之间的尘埃和PAH排放总体上非常相似,部分原因是它们的位置-它们位于700万年前银河系外流事件的边界或附近,部分是冲击加热的。在C32和C35区域内,我们发现了一个Hα发射升高的区域,该区域与精细结构和[O IV]线发射升高以及PAH特征强度较弱相一致。我们很可能正在追踪外流进入新生环境的过渡区。在这些领域的多环芳烃丰度略低于典型的ISM值。在OGLE和NGC 6522领域,我们观察到的黄道尘为主的连续弱功能。SED拟合表明,在C32和C35的热尘埃颗粒具有可比的温度扩散,高纬度卷云。在C32和C35之间的多环芳烃属性中检测到的变异性很小,这表明多环芳烃的稳定种群占主导地位的整体光谱外观。事实上,它们的PAH特征与M82超级风非常相似,这表明我们正在探索当地的银河系风环境。
2018-02-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mixed aliphatic and aromatic composition of evaporating very small grains in NGC 7023 revealed by the 3.4/3.3 $μ$m ratio
在光子主导区(PDR),来自附近恒星的紫外光子导致非常小颗粒(VSG)的蒸发和气相多环芳烃(PAH)的产生。我们的目标是通过分析红外(IR)脂肪族和芳香族发射谱带,更好地了解蒸发非常小的颗粒(eVSGs)和多环芳烃的组成和演变。我们结合近红外和中红外的光谱图像来研究原型PDR NGC 7023中发射带的空间演化。我们使用AKARI获得的近红外光谱来追踪3.3 $μ$ m和3.4 $μ$ m带的演化,这些带与多环芳烃上的芳香族和脂肪族C-H键相关。光谱拟合涉及以3.45 $μ$ m为中心的额外宽特征。中红外观测与斯皮策被用来区分eVSGs,中性和阳离子多环芳烃的签名。我们将所有这些波段的空间演化与紫外光场的强度相关联,以探索它们的载流子的处理。3.45 $μ$ m平台的强度显示出与3.3 $μ$ m芳族谱带的强度的极好的相关性(相关系数R = 0.95),表明平台由芳族键的发射主导。3.4 $μ$ m和3.3 $μ$ m带强度($I_{3.4}/I_{3.3}$)的比率在PDR界面处从更多UV屏蔽层到更多暴露层减小4倍。发现脂肪族和芳香族材料之间的过渡区域在空间上对应于中性多环芳烃和eVSGs之间的过渡区。我们的结论是,eVSGs的光处理导致生产的多环芳烃与连接的脂肪族侧基所揭示的3.4 $μ$ m发射带。我们的分析提供了证据,在PDR中存在非常小的颗粒的混合芳香族和脂肪族的组合物。
2015-03-03 astro-ph.GA
Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules and the 2175 Angstrom Interstellar Extinction Bump
本文通过量子化学计算30种不同尺寸和电荷态的紧凑型多环芳香烃分子,发现其混合物可形成类似2175埃星际消光凸起的吸收带,但均匀加权时宽度偏宽,表明需特定尺寸和结构的PAH才能解释观测特征。
2023-08-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Graph Neural Network Prediction of Infrared Spectra of Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
Guangxi University(广西大学);Chongqing University of Posts and Telecommunications(重庆邮电大学)
本文提出了一种高效的图神经网络框架,用于快速预测多环芳香烃的红外光谱,通过比较不同模型结构和损失函数,提升了对PAHs的光谱预测精度。
2026-02-13 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Spitzer Space Telescope spectra of post-AGB stars in the Large Magellanic Cloud ---polycyclic aromatic hydrocarbons at low metallicities
本文报道了大麦云云(LMC)中富碳后渐近巨星分支(post-AGB)恒星的Spitzer空间望远镜光谱中多环芳烃(PAHs)特征的变化。本文共分两部分。第一部分描述了我们对24颗恒星(包括后AGB候选恒星)的斯皮策光谱观测计划。本文的后半部分介绍了PAH功能的分析,在20个富碳后AGB星的LMC,组装从斯皮策档案,以及从我们自己的计划。我们发现五颗后AGB恒星显示出一个宽的特征,峰值在7.7微米,这是以前没有被分类过的。此外,10- 13微米的PAH光谱被分为四类,其中一类在11.3,12.3和13.3微米处有三个宽峰,而不是在11.3和12.7微米处有两个明显的尖峰,如通常在HII区所发现的。我们的研究表明,多环芳烃是逐步处理,而中央恒星从后AGB阶段演变到PNe,改变他们的组成之前,多环芳烃被纳入星际介质。虽然存在一些金属丰度的PAH光谱依赖,一个对象的演化状态是更重要的比它的金属丰度在确定的光谱特征的LMC和银河系后AGB星的PAH。
2014-01-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The JWST Proto-PAH project: Aromatic backbones with extensive aliphatic substitution account for both the aromatic and aliphatic emission
The University of Western Ontario(韦仕敦大学);Institute for Earth and Space Exploration, The University of Western Ontario(韦仕敦大学地球与太空探索研究所);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);University of North Carolina, Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校);Boston College(波士顿学院);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学)
基于JWST光谱,发现富碳后AGB星中芳香与脂肪族发射同源于芳香骨架上的广泛脂肪族取代分子,而非传统PAH。
2026-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
PAH Spectral Diversity in NGC 7027 and the Evolution of Aromatic Carriers
The University of Western Ontario(韦仕兰大学);Leiden University(莱顿大学);NASA Ames Research Center(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);SETI Institute(搜寻地外文明研究所)
研究NGC 7027行星状星云中PAH光谱多样性,揭示其与周围环境的关联,发现不同PAH类别的空间分布变化及与分子结构的关系,挑战现有PAH光谱演化理论。
2025-11-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Carbon accretion and desorption by interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons
本研究通过量子化学计算分析C+与PAH形成的碳复合物结构及光化学演化,解释C+返还气体和C2H2生成机制。
2025-05-13 astro-ph.GA
Deuterated polycyclic aromatic hydrocarbons: Revisited
氘锁在多环芳烃(PAHs)的数量迄今为止一直是一个不确定的值。我们提出了一个近红外(NIR)光谱调查的HII地区在银河系,大麦云(LMC),小麦哲伦云(SMC)获得AKARI,其目的是寻找指示氘代多环芳烃(PAD或Dn-PAH)的功能,以更好地约束的D/H比的多环芳烃。使用AKARI卫星上的红外照相机在近红外(2.5-5微米)中观测到了53个HII区域。通过与氘代PAH振动模式的理论模型比较,确定了芳香族和(a)对称脂肪族C-D伸缩模式。我们看到4.4-4.8 μm之间的发射特征,这可以明确地归因于氘代多环芳烃,只有六个观测到的来源,所有这些都位于银河系。在所有情况下,芳族C-D伸缩特征弱于脂族C-D伸缩特征,并且在M17 b的情况下,根本没有观察到该特征。基于弱或不存在PAD功能在大多数观察到的光谱,这表明PAH氘化在ISM的机制是不常见的。
2015-12-09 astro-ph.GA
Role of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons on the Cosmic-Ray ionization rate in the Galaxy
宇宙射线电离率($ζ$,s $^{-1}$)在星际介质中起着重要的作用。它控制离子分子化学并提供热源。在这里,我们使用光谱合成代码CLOUDY沿着朝向HD 169454、HD 110432、HD 204827、$λ$ Cep、X Per、HD 73882、HD 154368、Cyg OB 2 5、Cyg OB 2 12的九条视线执行计算网格。通过匹配H $_3^+$和H $_2$的观察到的柱密度来确定$ζ$的值。多环芳烃(PAHs)的存在影响自由电子密度,从而改变H $_3^+$密度和导出的电离速率。多环芳烃在银河系中无处不在,但也有一些地区不存在多环芳烃。因此,我们认为云的PAH丰度范围,并显示其对H $_3^+$丰度的影响。我们预测的平均宇宙射线电离率H $_2$($ζ$(H $_2$))=(7.88 $\pm$ 2.89)$\times$ 10 $^{-16}$ s $^{-1}$的模型与平均银河系多环芳烃丰度,(PAH/H =10 $^{-6.52}$),除了天鹅座OB 2 5和天鹅座OB 2 12。对于朝向天鹅座OB 2 12的视线,$ζ$的值几乎小1倍。对于不含多环芳烃的模型,我们估计了$ζ$的平均值(H $_2$)=(95.69 $\pm$ 46.56)$\times$ 10 $^{-16}$ s $^{-1}$。
2021-01-12 astro-ph.GA
High-resolution IR absorption spectroscopy of polycyclic aromatic hydrocarbons in the 3 micron region: role of hydrogenation and alkylation
目的。我们的目标是阐明在3微米区域的光谱变化,导致化学变化的多环芳烃(PAHs)的分子外围与额外的氢(H-PAH)和甲基(Me-PAH)。方法.将先进的激光光谱技术与质谱技术相结合,应用于超声冷却的1,2,3,4-四氢萘,9,10-二氢蒽,9,10-二氢菲,1,2,3,6,7,8-六氢芘,9-甲基蒽和9,10-二甲基蒽,使我们能够记录芳香族,脂肪族,和烷基CH-伸缩在3.175-3.636微米的区域与激光有限的分辨率。我们比较了实验吸收光谱与标准谐波计算和二阶振动微扰理论非谐波计算,使用SPECTRO程序治疗共振。结果我们发现,非谐性起着重要的,如果不是占主导地位的作用,不仅影响芳香族,而且脂肪族和烷基CH-伸缩振动。实验的高分辨率数据导致的结论是,在Me-和H-PAHs组成的变化可能会很好地解释所观察到的富碳和恒星形成区域的3微米发射光谱的变化。我们的实验室研究还表明,严重氢化的多环芳烃形成一个显着的分数的载体的IR发射的区域中,其中一个非常强大的3微米平台观察。
2018-02-05 astro-ph.GA
Searching for the Shortest-wavelength Aromatic Infrared Bands: No Evidence for the Predicted 1.05 $μ$m Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Feature
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology(加州理工学院喷气推进实验室);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过观测蓝超巨星BD+40 4223的1.05 μm吸收特征,发现无证据支持理论预测的多环芳香烃特征,同时约束了恒星有效温度和视 extinction,挑战了现有PAH材料性质模型。
2026-03-23 astro-ph.GA
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, the Anomalous Microwave Emission, and Their Connection to the Cold Neutral Medium
利用新的大面积冷中性介质(CNM)部分图,$f_{\rm CNM}$,我们研究了CNM,多环芳烃(PAHs)的丰度,和异常微波发射(AME)之间的关系。首先,我们提出了我们的$f_{\rm CNM}$地图的基础上全天空HI 4 PI数据,使用卷积神经网络转换光谱HI数据到$f_{\rm CNM}$。我们证明,$f_{\rm CNM}$是强相关的灰尘中的多环芳烃的分数估计从中,远红外灰尘排放。相比之下,我们发现$f_{\rm CNM}$和每粉尘排放的AME量之间没有相关性,也没有$f_{\rm CNM}$和AME峰值频率之间的相关性。这些结果表明,多环芳烃优先驻留在冷,相对稠密的气体,可能是由于在更扩散的介质中增强破坏。$f_{\rm CNM}$和AME峰值频率之间缺乏相关性与理论模型的预期相矛盾,理论模型假定AME在冷中性介质与暖中性介质中的光谱能量分布不同。我们认为,不同的PAH丰度和排放物理在不同的星际环境中可以解释弱于预期的相关性12 $μ$ m PAH排放和AME,即使多环芳烃的AME载体。
2021-11-04 astro-ph.GA
Formation History of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Galaxies
多环芳烃(PAHs)是星际介质(ISM)中的主要尘埃组分之一。我们提出了我们的进化模型的丰度多环芳烃在ISM上的星系演化时间尺度。我们认为,粉碎的碳质尘埃颗粒在星际湍流的多环芳烃的形成机制,而多环芳烃的丰度可以减少凝聚到尘埃颗粒,破坏超新星冲击,并纳入恒星。我们实现这些过程中的一个区域的化学演化模型,以获得在星系中的PAH丰度的演变。我们发现,PAH的形成变得加速以上一定的金属粉碎成为有效的。对于PAH的破坏,而超新星冲击是在金属贫乏的环境中的主要机制,凝聚是在金属丰富的环境中占主导地位。我们比较了我们的模型中的PAH丰度的演变与星系中观测到的丰度具有广泛的金属丰度范围。我们的模型再现了低金属丰度星系中PAH检测的缺乏和高金属丰度星系中PAH丰度的金属依赖性。多环芳烃丰度的强金属依赖性出现作为强金属依赖性的尘埃质量增加的结果,通过吸积的金属到尘埃颗粒,最终粉碎成多环芳烃。我们的结论是,观测到的趋势的多环芳烃丰度可以是一个自然的结果粉碎的碳颗粒的来源多环芳烃。为了建立我们的PAH形成方案,通过粉碎形成PAH的观察证据将是至关重要的。
2014-01-16 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbon feature deficit of starburst galaxies in the AKARI North Ecliptic Pole Deep Field
利用AKARI北极深巡天的1868个星系样品,研究了z=0.3-1.4星系中多环芳烃的发射行为。在2- 24 μ m的连续滤光片覆盖范围使得测量8 μ m的光度成为可能,这是由星系在z=2处的多环芳烃发射所主导的。我们比较了IR 8(= LIR/L(8))和8 μ m与4.5 μ m光度比(L(8)/L(4.5))与恒星爆发度Rsb(定义为比恒星形成率超过主序星形成率)。所有的活动星系核候选者被排除在我们的样本使用SED拟合。我们发现L(8)/L(4.5)在log Rsb < 0.5时随星爆性增加而增加,在较高星爆性时保持不变。另一方面,IR 8在log Rsb < 0时是恒定的,而在log Rsb > 0时它随着星爆性而增加。这种行为在我们研究的所有红移范围内都可以看到。这些结果表明,与主序星星系相比,星暴星系的多环芳烃排放不足。我们还发现具有极高L(8)/L(4.5)比值的星系只有中等的恒星爆发性。这些结果表明,星暴星系具有紧凑的恒星形成区域,具有强烈的辐射,这会破坏多环芳烃和/或具有尘埃HII区域,导致缺乏电离光子。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The C--H Stretching Features at 3.2--3.5 Micrometer of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons with Aliphatic Sidegroups
在3.3、6.2、7.7、8.6和11.3微米处的所谓未识别红外发射(UIE)特征在各种天体物理区域中普遍可见。UIE特征是芳烃材料的拉伸和弯曲振动的特征,例如,多环芳烃(PAH)分子。3.3微米芳族C-H伸缩特征通常伴随着3.4微米处的较弱特征。后者通常被认为是由连接到芳族体系的脂族基团的C-H伸展引起的。3.3微米芳族C-H特征的观测强度与3.4微米脂族C-H特征的观测强度之比允许人们估计UIE载流子的脂族部分,只要3.3微米芳族C-H伸缩(A3.3)和3.4微米脂族C-H伸缩(A3.4)的本征振子强度是已知的。虽然以前对UIE载体的脂肪族部分的研究主要是基于来自小PAH分子的单甲基衍生物的A3.4/A3.3比率,但在这项工作中,我们采用密度泛函理论来计算具有广泛侧基的几种PAH分子的红外振动光谱,所述侧基包括乙基、丙基、丁基和几种不饱和烷基链,以及二甲基取代的芘的所有异构体。我们发现,除了具有不饱和烷基链的多环芳烃,相应的A3.4/A3.3比值接近单甲基多环芳烃。这证实了先前从单甲基多环芳烃的A3.4/A3.3比率推断的UIE载体的主要芳香族性质。
2016-08-24 astro-ph.GA
Machine Learning interpretation of the correlation between infrared emission features of interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons
有监督的机器学习模型与各种分子描述符训练,以预测星际多环芳烃的红外发射光谱。我们证明,基于随机森林算法的特征重要性分析可以用来探索发射特征之间的物理相关性。通过寻找不同波段的共同分子碎片,分析了红外波段之间的天文相关性,作为演示的例子,这提高了目前对长期观察到的相关性的理解。我们提出了一种方法来量化的频带相关性,通过测量不同波段的特征重要性阵列的相似性,通过该相关性图获得的平面外弯曲区域中的排放。此外,使用不同的描述符组合的预测之间的比较强调了扩展连接性分子指纹的强大预测能力,并表明,其他类型的多个描述符的组合一般会导致改善的预测性。
2021-10-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: The C--D Band Strengths of Multi-Deuterated Species
从观测上看,星际气相中氘(D)的丰度已经大大减少,而缺失的D原子通常被认为是被锁定在碳质固体和多环芳烃(PAH)分子中。精确了解碳尘和多环芳烃中D(相对于H)的含量具有重要的宇宙学意义,因为D完全起源于大爆炸,而现今的D丰度在解释了星系演化中所经历的减少之后,为原始核合成和宇宙学参数提供了重要的线索。为了定量地探索多环芳烃可能在多大程度上容纳所观察到的D耗尽,我们以前量子化学计算的红外振动光谱的单氘代多环芳烃,并推导出平均固有带强度的3.3 $μ$米C-H拉伸(A $_{3.3}$)和4.4 $μ$米C-D拉伸(A $_{4.4}$)。在这里,我们将我们以前的工作扩展到不同氘代,大小和结构的多氘代PAH物种。结果表明,不同氘代、不同大小和不同结构的多环芳烃,其本征能带强度A $_{3.3}$和A $_{4.4}$及其比值A $_{4.4}$ /A $_{3.3}$不仅变化不大,而且与单氘代多环芳烃的本征能带强度非常相似.因此,PAH氘化水平(即,根据单氘代多环芳烃的A $_{4.4}$ /A $_{3.3}$比,根据观察到的4.4 $μ$ m与3.3 $μ$ m带比,先前估计的以D)形式连接到C原子的外围原子的分数为~2.4%,这是稳健的。
2021-06-15 astro-ph.GA
A New Technique for Measuring Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission in Different Environments
我们提出了一种新的方法来分解多环芳烃(PAH)的排放特征,从中红外光谱使用理论PAH模板结合修改黑体组件的灰尘连续和消光项。主要目标是获得强大的测量PAH功能,这是敏感的恒星形成率,在各种河外环境。我们证明了我们的技术的有效性,从最简单的银河系高纬度云到日益复杂的河外星系,从正常的恒星形成星系到低光度的活跃星系,类星体和严重模糊的红外发光星系。除了提供准确的测量PAH排放,包括其上限,我们的拟合可以合理地再现整体连续体形状和约束视线消光。我们新的PAH线通量测量系统和显着不同,从以前的方法的~15%,多达~6的一个因素。分解的PAH光谱显示出显着的相似性,不同的系统之间,这表明一组统一的条件负责其激发。
2018-06-23 astro-ph.GA
Discovery of the Pure Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Indene ($c$-C$_9$H$_8$) with GOTHAM Observations of TMC-1
多环芳烃(PAH)长期以来一直被用于星际和原恒星来源的研究,但直到最近才被证明难以明确识别任何单个PAH。因此,这类重要分子的形成机制仍然缺乏约束。在这里,我们报告的第一个纯碳氢化合物PAH,茚(C $_9$ H $_8$)的星际探测,作为TMC-1的GBT观测的一部分:寻找芳香分子(GOTHAM)调查。这种检测提供了一个新的途径,化学查询,补充现有的检测CN-官能化的芳香族分子。通过拟合GOTHAM观测结果,发现茚是迄今为止在TMC-1中检测到的最丰富的有机环。从NAUTILUS的天体化学建模来看,观测到的丰度比模型预测的要大几个数量级,这表明天体化学模型中目前的形成途径是不完整的。茚在相对高丰度的检测意味着相关的物种,如氰基茚,环戊二烯,甲苯和苯乙烯可能在乌云中检测。
2021-05-27 astro-ph.GA
Unidentified Infrared Emission bands: PAHs or MAONs?
我们认为,未识别的红外发射(UIE)带的载体是一个无定形的碳质固体与混合的芳香族/脂肪族结构,而不是自由飞行的多环芳烃(PAH)分子。通过光谱拟合的天文光谱的UIE波段,我们表明,大量的能量是由脂肪族成分,这意味着脂肪族基团的化学结构的重要组成部分。赞成的无定形,固态结构,而不是气相分子作为载体的UIE的参数也被提出。
2013-04-29 astro-ph.GA
Infrared Emission of Specific Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules: Cyanonaphthalenes
针对单个特定多环芳烃分子难以识别的问题,研究人员构建氰基萘的振动激发模型并计算其在典型天体区域的红外发射光谱,为JWST定量测定或限定氰基萘丰度提供支撑。
2024-03-08 astro-ph.GA
Superhydrogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules: Vibrational Spectra in the Infrared
超氢化多环芳烃(PAHs)可能存在于富氢和紫外线贫乏的良性区域。向多环芳烃中加入过量的H原子可将芳族键转化为脂族键,其中最强的键接近3.4 $μ$ m。因此,超氢化的多环芳烃通常被假设为3.4 $μ$ m发射特征的载体,其通常伴随较强的3.3 $μ$ m芳香族C-H伸缩特征。为了评估这一假设,我们使用密度泛函理论计算的红外振动光谱的超氢化多环芳烃和它们的离子的各种尺寸(从苯,萘,二萘嵌苯和晕苯)和各种程度的氢化(从最小的氢化重氢化)。对于每个分子,我们得到的固有振子强度的3.3 $μ$ m芳香族C-H伸缩($A_{3.3}$)和3.4 $μ$ m脂肪族C-H伸缩($A_{3.4}$)。通过比较计算得出的平均比率的$\langle A_{3.4}/A_{3.3}\rangle\sim1.98$与所观察到的强度$\langle I_{3.4}/I_{3.3}\rangle\sim0.12$的平均比率,我们发现,超氢化的程度--与过量的H原子连接的C原子的分数-只有$\sim2.2\%$的中性多环芳烃主要发射的3.3和3.4 $μ$ m的功能。我们还确定了每个分子的6.2 $μ$ m芳香族C-C伸缩($A_{6.2}$)和6.85 $μ$ m脂肪族C-H变形($A_{6.85}$)的固有带强度。我们从中性粒子的观测强度$\langle I_{6.85}/I_{6.2}\rangle\si…
2020-01-03 astro-ph.GA physics.atm-clus
Fully anharmonic infrared cascade spectra of polycyclic aromatic hydrocarbons
多环芳烃(PAHs)的红外线(IR)辐射遍布我们的宇宙;天文学家已经在许多星际物体周围检测到PAHs的红外线特征。星际多环芳烃的红外辐射与地球上的辐射不同,因为它们通过无碰撞级联从高内能通过激发振动态发射。在实验室中再现星际条件的困难导致了对理论技术的依赖。然而,在产生理论光谱时,需要仔细考虑多环芳烃的大小和复杂性。在这项工作中,我们概述了必要的理论方法,导致一个完全理论的红外级联光谱的多环芳烃,包括:非谐二阶振动微扰理论(VPT 2)治疗;列入费米共振通过polyads;和计算非谐温度带的位移和加宽(包括共振)通过王-朗道的方法。我们还提出了一个简化的方案来计算振动发射光谱,保留了完整的红外级联处理的基本特征,并可以直接转换红外级联光谱中的低温吸收光谱。此外,我们表明,过去的天文模型是错误的,假设一个15厘米的$^{-1}$校正需要考虑非谐波发射效应。
2018-10-03 astro-ph.GA physics.chem-ph
Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: Constraints from the Orion Bar as Observed by the James Webb Space Telescope
研究通过詹姆斯·韦伯空间望远镜观测猎户座条带,模拟小氘代多环芳烃红外发射光谱,发现其可作为星际介质中缺失气相氘原子的潜在重要储库。
2025-03-04 astro-ph.GA
The Kinematics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Galaxies revealed by Principal Component Analysis (PCA) tomography with JWST/NIRSpec
利用PCA层析成像分析JWST/NIRSpec对3个LIRGs的IFU数据,发现3.3 μm PAH特征的第二主成分显示旋转,且PAH运动学与气体(Brβ、H₂)大体一致,但存在尘埃与气体运动差异,为ISM研究开辟新途径。
2024-05-22 astro-ph.GA
Anharmonic vibrational spectroscopy of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)
虽然存在强大的技术来准确地解释振动分子光谱中的非谐性,但它们在计算上非常昂贵,并且不能常规地用于大物种和/或在非零振动温度下。受空间多环芳烃(PAH)发射研究的启发,我们开发了一个新的编码,它考虑了所有的模式,可以描述所有的红外跃迁,包括由于共振而变得活跃的谱带以及泛音、组合和差异谱带。在这篇文章中,我们描述了实施的方法,并讨论了如何克服主要困难,以保持问题易于处理。对小分子进行高水平计算的基准测试。我们进行了具体的收敛测试两个原型多环芳烃,芘(C $_{16}$ H $_{10}$)和晕苯(C $_{24}$ H $_{12}$),旨在优化可调参数,以达到可接受的精度和计算成本为这类分子。然后,我们报告在0 K的芘和晕苯得到的结果,比较计算的光谱与现有的实验数据。发现与谐波密度泛函理论(DFT)计算相比,理论能带位置得到显著改善。谱带强度与实验结果相当吻合,主要的限制是四次力场计算的准确性。这是第一步,计算多环芳烃和其他类似的刚性分子使用蒙特卡罗采样的适度高温光谱。
2018-09-15 astro-ph.GA physics.chem-ph physics.comp-ph
Interstellar Aromatic Infrared Bands: IR absorption spectroscopy of the lowest triplet state of naphthalene
HFML-FELIX(高磁场与极低温设施-自由电子激光实验室);Van 't Hoff Institute for Molecular Sciences, University of Amsterdam(范特霍夫分子科学研究所,阿姆斯特丹大学);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(安东·潘内科克天文学研究所,阿姆斯特丹大学)
本文首次测量萘的最低三重态红外吸收光谱,发现其与单重态基态光谱差异显著,该成果为星际介质中三重态PAHs的探测及更准确红外发射模型的开发提供了基础。
2026-08-26 astro-ph.GA
Failure of hydrogenation in protecting polycyclic aromatic hydrocarbons from fragmentation
最近对天然和氢化晕苯阳离子C $_{24}$ H $_{12+m}^+$ $m=0-7$中的软X射线吸收的研究得出结论,额外的氢原子保护(星际)多环芳烃(PAH)分子免于碎裂[Reitsma等人,物理修订版信函113,053002(2014)]。本实验与快速(30-200 eV)He原子和芘(C $_{16}$ H $_{10+m}^+$,$m=0$,6和16)之间的碰撞和模拟没有参考的激发方法表明相反。我们发现,芘分子的绝对碳骨架断裂截面不减少,但增加的氢化程度。
2015-10-27 astro-ph.GA physics.atm-clus physics.chem-ph
Search for the Infrared Emission Features from Deuterated Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
本文报道了利用AKARI卫星上的红外照相机(IRC)对星际氘代多环芳烃(PAHs)在4 μ m波段的发射特征进行搜索的结果。扣除电离气体的线发射后,在朝向猎户座和M17的光谱中,在4.3- 4.7 μ m处没有观察到明显的过量发射。在4.4和4.65 μ m附近仍有少量过量的发射,但它们的强度与多环芳烃在3.3- 3.5 μ m处的谱带发射强度之比估计为2- 3%。这是一个数量级小于以前报道的值,也是那些预测的模型的氘消耗到多环芳烃。由于减去电离气体的发射会引入不确定性,因此还在反射星云GN 18.14.0中寻找氘代PAH的特征,该星云没有显示电离气体的发射线。我们得到了类似的结果,在4 μ m区域的过量发射,如果存在的话,是在3 μ m区域的PAH带发射的约2%。本研究没有发现耗尽模型预测的大量氘化多环芳烃存在的证据。结果进行了讨论的背景下,氘耗尽的星际介质。
2013-11-08 astro-ph.GA
Interpreting the subtle spectral variations of the 11.2 and 12.7 μm polycyclic aromatic hydrocarbon bands
利用高斯分解技术研究了多环芳烃(PAHs)11和12.7 μm发射复合物的新性质。利用高分辨率的\textit{Spitzer}空间望远镜观测数据,详细研究了反射星云NGC 7023和NGC 2023(南北)以及恒星形成区M17的11和12.7 μm发射带的光谱和空间特征。在11 μ m和12.7 μm发射带都观察到了轮廓变化。我们确定了一个中性的贡献,传统的11.0 μm的PAH带和阳离子的贡献,传统的11.2 μm的带,后者影响我们的样品中的11.2 μm发射的PAH类。12.7 μm复合物的峰变化是由两个潜在的混合组分之间的竞争解释的。这些成分的空间分布将它们与阳离子和中性物质联系起来。我们得出的结论是,12.7 μm的排放来源于中性和阳离子多环芳烃,贷款支持使用12.7/11.2强度比作为电荷代理。
2016-04-28 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbons in the dwarf galaxy IC 10
利用斯皮策空间望远镜的红外观测资料,研究了IC~10不规则星系中星际介质的尘埃成分。尘埃在银河系中的分布进行比较的H $α$和[SII]的排放,中性氢和CO云,电离辐射源的分布。多环芳烃(PAH)在银河系中的分布是高度不均匀的,这些粒子的质量分数在总尘埃质量达到4%。多环芳烃倾向于避开明亮的HII区域,与原子和分子气体有很好的相关性。这种模式表明多环芳烃是在稠密的星际气体中形成的。我们建议,在低金属丰度的PAH丰度的显着减少,不仅在全球范围内观察(在整个星系的水平),但也局部(至少,在个别HII区域的水平)。我们比较的PAH质量分数的分布的高速功能的分布,我们已经检测到较早的翅膀的H $α$和SII线,在整个可用的星系面积。在IC~10星系中没有发现多环芳烃冲击破坏的确凿证据。
2011-02-05 astro-ph.GA
Effect of alignment on polarized infrared emission from polycyclic aromatic hydrocarbons
多环芳烃(PAHs)的偏振发射可能提供了一种新的方法来测试超小颗粒排列的基础物理。在本文中,我们提出了一个新的模型,考虑到多环芳烃与磁场对齐的效果极化发射。我们首先产生一个大样本的粮食角动量$\bf J$通过模拟多环芳烃的排列,由于共振顺磁弛豫,占各种相互作用过程。然后,我们计算的PAH发射功能的偏振水平,为ISM的不同阶段,包括冷中性介质(CNM),反射星云(RN),和光解离区(PDR)。我们发现,一个中等程度的PAH对齐可以显着提高PAH发射的偏振度相比,以前的结果与随机取向的$\bf J$。特别是,我们发现,最小的,带负电荷的多环芳烃在RN可以被激发到轻微的超热旋转由于增强的离子碰撞激发,导致电离分数的极化增加。我们的研究结果表明,RN是最有利的环境,以观察偏振PAH发射和测试纳米粒子的排列物理。最后,我们提出了一个明确的PAH发射的偏振水平和程度的外部对齐的CNM和RN之间的关系。所得到的关系将是特别有用的测试对准物理的多环芳烃通过未来的观测。
2017-04-06 astro-ph.GA
Detection of 3.3 Micron Aromatic Feature in the Supernova Remnant N49 with AKARI
利用AKARI的近红外(NIR; 2.5 - 5 μm)光谱观测,对大麦云星云中的超新星遗迹N49进行了红外研究。观测是作为一个粗略的光谱映射来执行的,以覆盖东部的大部分明亮区域,这使我们能够比较各种线发射的分布,并检查它们的相关性。我们在残留物中检测到3.3 μm芳香特征,这是第一次报告与SNR相关的3.3 μm芳香特征的存在。在H2 1-0 O(3)、3.3 μm特征和Brα的线状图中,芳香族特征的分布与其它特征的分布总体上相关,但也存在反映当地物理条件的区域差异。通过与其他档案成像数据在不同波长的比较,关联的芳香族发射到其他离子/分子发射澄清。我们检查了N49的Spitzer IRS档案数据,并在6.2,7.7和11.3 μm处发现了其他多环芳烃(PAH)特征的特征,对应于3.3 μm的芳香特征。根据多环芳烃的谱带比,我们发现N49中的多环芳烃不仅以中性为主,而且分子量较小。我们讨论了N49中多环芳烃排放的起源,并得出结论,排放要么是从多环芳烃的冲击幸存下来,或多环芳烃的辐射前体加热的震前气体。
2011-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiative stabilization of the indenyl cation: Recurrent fluorescence in a closed-shell polycyclic aromatic hydrocarbon
该研究通过实验和主方程模型证明闭壳层茚基阳离子通过反复荧光和红外发射实现高效辐射冷却,从而在星际环境中稳定存在,解释了闭壳层PAHs的丰度。
2025-03-27 astro-ph.GA physics.chem-ph
Photoinduced polycyclic aromatic hydrocarbon dehydrogenation: Molecular hydrogen formation in dense PDRs
远紫外辐射的影响在很大程度上决定了光解区的物理和化学条件。远紫外光子可以有效地解离分子氢,这是一个必须在PDR的H1/H2界面处平衡的过程。考虑到在星际条件下,涉及气相中氢原子的反应是非常低效的,H2形成模型主要依赖于尘埃颗粒表面的催化反应。此外,通过Eley-Rideal机制在多环芳烃(PAH)中形成分子氢也被考虑,尽管已经发现它在PDR前沿的效率较低。在以前的工作中,我们已经描述了有效的H2释放的可能性,从中型到大型的多环芳烃光解后,与H-/H2-损失反应之间的确切分支是分子依赖性的。在这里,我们调查这个过程的天体物理学的相关性,通过使用星际条件下的多环芳烃的光致碎裂模型。我们专注于三个多环芳烃阳离子(晕苯,卵苯和环晕苯),这代表了三种可能性的原子和分子的氢损失的分支。我们发现,对于椭圆烯(以H2损失为主),H2形成的速率系数达到与尘埃颗粒中H2形成相同数量级的值。这一结果表明,这种迄今为止被忽视的机制可以解释,至少部分地,在密集的PDR中的高水平的分子氢形成。
2018-06-07 astro-ph.GA