Interstellar dehydrogenated PAH anions: vibrational spectra
星际多环芳烃（PAH）分子根据当地的物理环境以不同的形式存在。电离多环芳烃（阴离子和阳离子）的形成在ISM的极端条件下是有利的。除了纯的形式外，多环芳烃也可能以取代的形式存在;例如，带有官能团的多环芳烃，脱氢的多环芳烃等。本工作提出了一个密度泛函理论（DFT）计算脱氢多环芳烃阴离子探索这些分子的红外发射光谱，并讨论任何可能的贡献对观察到的IR功能在ISM。结果表明，脱氢PAH阴离子可能对3.3 μm区域有显著贡献。脱氢PAH阴离子独特的光谱特征突出显示，可用于其可能的识别ISM。还比较了这些多环芳烃光谱的尺寸效应。
2017-11-27 astro-ph.GA
Molecular hydrogen formation on interstellar PAHs through Eley-Rideal abstraction reactions
我们目前的实验数据上的气相多环芳烃（PAH）阳离子的H2形成过程。这个过程进行了研究，通过暴露晕自由基阳离子，限制在一个射频离子阱，气相H原子。已观察到最多23个氢原子的顺序连接。暴露于原子D而不是H可以将附着与竞争的抽象反应区分开来，因为后者现在在测量的质谱中留下了独特的指纹。使用真实的截面和用于附着和提取的屏障对实验结果进行建模，得到提取与附着截面的1：2的比率。抽象的强大贡献表明，H2形成星际PAH阳离子是一个数量级更相关的比以前认为的。
2018-08-28 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
Abundances of PAHs in the ISM: Confronting Observations with Experimental Results
我们提出了最近的紫外实验室光谱的各种多环芳烃（PAHs），并探讨这些分子作为载体的DIBs的潜力。从气相和Ne-矩阵吸收光谱的蒽，菲，芘，2，3-苯并芴，苯并[ghi]芘，和hexabenzoconorene与新的星际光谱的详细比较，我们推断这些多环芳烃在星际介质中的丰度上限。在$0.8 - 2.8 \times 10^{12}$ \ cm $^{-2}$和芘和2，3-苯并芴的范围从$2 - 8 \times 10^{12}$ \ cm $^{-2}$蒽的柱密度的上限进行推断。苯并[ghi]二萘嵌苯的柱密度上限为$0.9 - 2.4 \times 10^{13}$，菲为$10^{14}$ cm $^{-2}$。测量表明蒽、芘和2，3-苯并芴的丰度分数是$10^{-10}$的几倍。在几倍$10^{-9}$和几倍$10^{-8}$的菲的苯并[ghi]二萘嵌苯丰度的上限被推断。{朝向CPD $-32^\circ 1734$，我们在3584 nm附近发现了OH $^+$的吸收线，这是最近才在星际介质中发现的。这里推断的多环芳烃的分数丰度比星际介质中估计的多环芳烃总丰度低两个数量级。这表明，要么中性多环芳烃是不丰富的半透明的分子云，或多环芳烃人口与各种各样的分子存在。
2011-02-18 astro-ph.GA
Modelling the spinning dust emission from dense interstellar clouds
多环芳烃的电偶极辐射常被用来解释反常的微波辐射现象。这种分配是基于所观察到的中红外发射的多环芳烃和AME之间的紧密相关性，以及旋转灰尘和宽带AME光谱模型之间的良好协议。到目前为止，AME经常在弥漫的星际介质中被大规模探测到，最近在普朗克数据的帮助下，在众所周知的稠密分子云中对AME进行了详细的研究。虽然人们对旋转尘埃排放的物理特性给予了很大的关注，但尚未详细考虑不同局部物理条件的影响。我们的目标是研究具有真实物理条件和辐射转移的星际云中出现的旋转尘埃辐射。我们使用Compiegne等人的DustEM代码来描述所有尘埃种群的灭绝和红外发射。如Silsbee等人所述，旋转粉尘排放是用SpDust获得的，我们将其与DustEM结合。我们进行了充分的辐射转移模拟，并仔细估计当地的气体状态作为星际云内的位置的函数。我们发现，旋转尘埃排放的主要离子的丰度是敏感的，我们提出了一个简单的计划来估计这些丰度。我们还研究了改变宇宙射线速率的影响。在稠密的介质中，辐射转移是强制性的，我们表明，旋转和中红外发射率的多环芳烃之间的关系不再是线性的，旋转的灰尘排放实际上可能是强大的云中心的中红外多环芳烃排放是弱的。这些结果提供了新的方法来跟踪从弥漫到稠密介质的晶粒生长，并将有助于在星际云尺度上的AME的分析。
2011-09-01 astro-ph.GA
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
Can neutral and ionized PAHs be carriers of the UV extinction bump and the diffuse interstellar bands?
到目前为止，没有实验室为基础的研究已经调查了多环芳烃（PAH）的物种作为潜在的载体的弥漫星际带（DIBs）和2175 A的UV隆起。我们研究了这两个功能之间的相关性，通过应用实验和理论技术对两个特定的中型/大型多环芳烃（二苯并茂C30 H14和hexabenzocoronene C42 H18）在其中性和阳离子状态。已经表明，足够大的中性多环芳烃的混合物可以部分甚至完全解释紫外线的冲击。我们研究了这些分子被星际紫外光子电离后，吸收带是如何改变的。这里提出的实验研究实现了通过执行矩阵隔离光谱与随后的远紫外照射。主要的影响被认为是在紫外线的吸收带的加宽结合轻微的红移。然而，在217.5 nm附近的完整的π-π * 吸收结构的位置或多或少保持不变，这可以解释对于不同视线观察到的星际隆起的位置不变性。这有利于分配这个功能的星际PAH人口。就DIB而言，我们的调查和其他研究小组进行的实验室研究都不支持与这类分子的可能联系。相反，有合理的论点，中性和单离子阳离子多环芳烃不能负责的DIBs。
2011-10-30 astro-ph.GA 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
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
Resilience of small PAHs in interstellar clouds: Efficient stabilization of cyanonaphthalene by fast radiative cooling
经过几十年的探索和研究，天文学家最近在太空中发现了特定的多环芳烃（PAHs）。值得注意的是，在金牛座分子云（TMC-1）中观测到的氰基萘（CNN，C10 H7 CN）的丰度比天体物理模型的预期高出六个数量级。在这里，我们报告的1-CNN异构体在其阳离子形式的绝对单分子解离和辐射冷却速率系数。这些结果是基于测量的时间相关的中性产物的排放率和动能释放分布产生的内部激发的1-CNN +在类似于星际云的环境中研究的合奏。我们发现，复发性荧光-通过热填充电子激发态的辐射弛豫-有效地稳定了1-CNN+，由于电子跃迁概率的振动耦合的大幅增强。我们的研究结果有助于解释TMC-1中CNN的异常丰度，并挑战了广泛接受的小PAHs在太空中快速破坏的观点。
2022-09-12 astro-ph.GA physics.chem-ph
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
Theoretical study of infrared spectra of interstellar PAH molecules with N, NH & NH$_2$ incorporation
采用密度泛函理论（DFT）对含氮多环芳烃（PAH）分子中N、NH和NH $_2$的红外光谱进行了理论计算.本文研究了2 - 15 $μ\rm m$的振动模式与未鉴别红外（UIR）谱带的关系。研究发现，中性多环芳烃与NH-$_2$和N（在内部位置）结合后，在6.2，7.7和8.6 $μ\rm m$处产生强烈的红外吸收带，这些红外吸收带通常被认为是电离多环芳烃的吸收带。目前的结果表明，在6.2和11.2 $μ\rm m$的强带可以产生一些含N的多环芳烃的相同的电荷状态，认为可能有一些N丰富的天文区域，在6.2至11.2 $μ\rm m$的频带比是不是一个直接的指示多环芳烃的电离。碳结构中含有NH $_2$和N的多环芳烃显示出恒星形成区和反射星云（A类）特有的UIR谱带特征，而在外围含有N的多环芳烃的光谱与行星状星云和后AGB恒星（B类）的UIR谱带相似。在PAH的外围存在的N原子可以吸引H或H $^{+}$形成N-H和N-H $_2$键，表现出在2.9 - 3.0 $μ\rm m$附近的特征，这些特征在观测上还没有被探测到。在观测中没有这样的特征限制了NH和NH $_2$取代的多环芳烃的贡献，这些多环芳烃可以更好地用在这个范围内的集中观测进行测试。然而，多环芳烃与N没有H的周围或内部的碳结构没有丰度的限制，由于缺乏2.9 - 3.0 $μ\rm m$功能，并在UIR带的位置相关。需要进…
2021-12-29 astro-ph.GA
Laboratory Determination of the Infrared Band Strengths of Pyrene Frozen in Water Ice: Implications for the Composition of Interstellar Ices
宽红外发射特征（例如，在3.3、6.2、7.7、8.6和11.3微米处）从气相星际介质中分离出来，长期以来一直被认为是多环芳烃（PAHs）。银河系碳库的很大一部分（10%-20%）被锁定在PAH分子中，这使得它们的表征成为我们对天体化学的理解不可或缺的一部分。在分子云和年轻恒星（YSO）的致密包层和圆盘中，预计多环芳烃将被冻结在尘埃颗粒的冰冷地幔中，它们应该通过红外吸收显示自己。为了便于寻找冻结的星际多环芳烃，进行了实验室实验，以确定芘与H2O和D2O冰混合的带的位置和强度。的D2O混合物被用来测量芘带被掩盖的强带的H2O，导致的第一个实验室测定的带强度的CH拉伸模式的芘在水冰近3.25微米。将我们的红外波段强度归一化为实验确定的紫外波段强度，我们发现它们通常比Bouwman等人报告的理论强度大约50%。这些改进的谱带强度被用于重新检查Boogert等人发表的YSO光谱，以估计冻结的多环芳烃对5 - 8微米光谱区域吸收的贡献，同时考虑到3.25微米CH伸缩模式的强度。结果表明，冻结的中性多环芳烃占宇宙碳收支的5%-9%，占5 - 8微米区域未识别吸收的2%-9%。
2014-03-19 astro-ph.GA
Laboratory formation of fullerenes from PAHs: Top-down interstellar chemistry
星际分子被认为是在分子云的屏蔽环境中或在演化恒星的外壳中形成的。这遵循气相中和/或（冰）颗粒表面上的原子和简单分子的许多顺序反应步骤。然而，这些化学途径对于空间稀薄环境中的较大物种来说效率极低，因为涉及许多步骤，而且模型确实无法解释观察到的高丰度。C $_{60}$富勒烯就是这种情况，它最近被鉴定为星际介质中最复杂的分子之一。观测结果表明，在某些PDR中，其丰度增加接近强紫外线源。在这封信中，我们报告的实验室研究结果，其中C $_{60}$的形成可以解释的光化学演变的特点大的多环芳烃。连续的H损失导致完全脱氢的PAH，随后C $_{2}$单元的损失将石墨烯转化为笼。我们的研究结果首次提出了实验证据，多环芳烃在超过60个碳原子有效地光异构化巴克敏斯特富勒烯，C $_{60}$。这些实验室研究还证明了自上而下的合成路线对空间化学复杂性的重要性。
2014-11-26 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.chem-ph
Spinning dust emission from circumstellar disks and its role in excess microwave emission
快速旋转的多环芳烃（PAH）的电偶极辐射被广泛认为是异常微波辐射（AME）的起源，但最近它遇到了挫折，因为在全天分析中看到的AME与PAH丰度不相关。微波观测特定地区的PAH功能约束良好，将是至关重要的测试旋转尘埃假说。在本文中，我们提出了物理模拟的微波辐射的自旋多环芳烃从原行星盘（PPD）周围的赫比格Ae/Be星和T-Tauri星的PAH功能被很好地观察到。在一些PPD中存在10 $μ$ m硅酸盐特征的指导下，我们还模拟了自旋纳米硅酸盐的微波发射。用蒙特卡罗辐射转移程序计算了大尘埃颗粒的热辐射。我们的数值计算结果表明，无论是自旋多环芳烃或自旋nanosilicates的微波发射占主导地位的热尘埃在频率$ν< 60$ GHz，即使在存在显着的晶粒生长。最后，我们试图适合毫米厘米观测数据与热尘埃和旋转尘埃赫比格Ae/Be星周围的几个磁盘表现出PAH功能，并发现旋转尘埃可以成功地再现所观察到的过量微波发射（EME）。未来的ngVLA，SKA和ALMA波段1的射电观测将有助于阐明EME的起源，并可能为探测星周盘中的纳米粒子打开一个新的窗口。
2018-07-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
Analysis of the 3.2-3.3 $μ$m Interstellar Absorption Feature on Three Milky Way Sightlines
本文分析了三个银河系源方向的3.2-3.3 $μ$m星际吸收特征，通过高斯拟合修正光谱，发现该特征与紧凑和不规则PAHs相关，支持PAH假说。
2024-02-15 astro-ph.GA
Top-down formation of fullerenes in the interstellar medium
[摘要]富勒烯最近在各种拱星和星际环境中被发现，提出了它们形成途径的问题。有人提出，它们可以通过大的多环芳烃（PAHs）的光化学处理形成。根据我们先前对NGC 7023反射星云中多环芳烃演化的研究，我们利用光化学模拟评估了多环芳烃C $_{66}$ H $_{20}$（即circumovalene）在紫外光子照射下导致C $_{60}$形成的可能性。化学途径包括完全脱氢，折叠成松软的封闭笼，并通过C $_2$单元的损失使笼收缩，直到它到达对称的C $_{60}$分子。在距离照亮的恒星10”处，利用真实的分子参数，模型预测在$\sim$ 10 $^5$年内，100%的C $_{66}$ H $_{20}$转化为C $_{60}$。收缩似乎是整个过程的动力学限制步骤。因此，大于C $_{66}$ H $_{20}$的多环芳烃不太可能显著促进C $_{60}$的形成，而含有60至66个C原子的多环芳烃应该在较短的时间尺度内促进C $_{60}$的形成，含有少于60个C原子的多环芳烃将被破坏。假设一个经典的尺寸分布的PAH前体，我们的模型预测的绝对丰度的C $_{60}$是几个$10^{-4}$的元素碳，即小于百分之一的典型的星际PAH丰度，这与观测研究是一致的。根据我们的模型，一旦形成，C $_{60}$可以比其他富勒烯存活更长的时间，因为C $_{60}$分子在高内能下的显着稳定性。因…
2016-01-25 astro-ph.GA
Evolution of PAHs in photodissociation regions: Hydrogenation and charge states
各种研究都强调了星际多环芳烃（PAH）的电荷状态和组成的变化在光解区（PDR）的人口。我们的目标是模拟多环芳烃的电荷和氢化状态的空间演化过程。我们重点讨论了NGC 7023的西北（NW）PDR的具体情况，也讨论了弥漫星际介质（ISM）的情况。NGC 7023 NW的物理条件是使用最先进的PDR代码建模的。然后，我们使用一个新的多环芳烃化学演化模型，包括最近的实验数据，多环芳烃和描述多光子事件。我们认为一个家庭的紧凑的多环芳烃轴承多达96个碳原子。计算的电离比与NGC 7023 NW的观测结果符合得很好。在PDR中，多环芳烃演变成三个主要群体：中等大小的多环芳烃（50<Nc<90）通常被氢化，较大的多环芳烃（Nc>90）可以被超氢化，较小的物种（Nc<50）完全脱氢。在最近检测到富勒烯C60的空腔中，所有研究的多环芳烃都被发现迅速完全脱氢。由于多光子事件，多环芳烃的化学演化表现出复杂的非线性行为作为紫外辐射场的函数。稳态氢化的时间尺度范围从小于一年的小多环芳烃，高达10000年的大多环芳烃在Av=1。我们确定了需要更多研究的关键反应。我们的新模型使我们能够合理化的观测约束，没有任何拟合参数。小于50个碳原子的多环芳烃预计不会在NGC 7023 NW PDR中存活。对于扩散ISM也得到了类似的结论。碳团簇是多环芳烃光解离的最终产物，这些团簇的演变需要进一步研究以评估它们对多环芳烃化学和…
2013-01-28 astro-ph.GA
Investigating C-D out-of-plane vibrational modes in PAHs as a tool to study interstellar deuterium-containing PAHs
本文通过量子化学计算研究氘代多环芳烃中C-D面外振动模式，发现其出现在14-19微米且强度与D/H比不成正比，提出可将其作为验证星际含氘多环芳烃的新工具。
2025-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Search for PAHs in the Perseus molecular cloud with the Green Bank Telescope
多环芳烃（PAHs）被认为是星际碳质尘埃颗粒群的小尺寸尾部。它们的振动发射是芳香族近红外特征最广泛接受的来源，它们的旋转辐射是尘埃相关异常微波发射（AME）的可能解释。然而，迄今为止还没有发现单个的星际PAH分子。近年来，人们认识到准对称平面多环芳烃应该具有可识别的梳状转动光谱，并建议用匹配滤波技术在光谱数据中寻找它们。我们报告的第一个这样的搜索结果，进行了绿岸望远镜，并针对恒星形成区域IC 348英仙座分子云，一个已知的AME源。我们的观测时间为16.75小时，跨越了从23.3 GHz到26.3 GHz的3 GHz宽频带。使用频率切换，我们实现了每0.4 MHz的通道（1-西格玛）0.4毫焦的灵敏度。梳状光谱的非检测允许我们设置上界的丰度特定准对称PAH分子（指定唯一的惯性矩）的总PAH丰度的约0.1%。这个界限一般适用于具有大约15至100个碳原子的多环芳烃。
2014-11-03 astro-ph.GA
Discovery of interstellar phenalene ($c$-C$_{13}$H$_{10}$): A new piece for the chemical puzzle of PAHs in space
在TMC-1中发现三环PAH菲那烯，通过267个转动跃迁识别，结合量子化学计算与实验室微波谱确认，柱密度为(2.8±1.6)×10^13 cm^-2。
2025-08-19 astro-ph.GA
Laboratory studies of polycyclic aromatic hydrocarbons: the search for interstellar candidates
多环芳烃（PAHs）被认为是星际尘埃的主要成分。它们被认为是中红外辐射中芳香族红外带（AIB）的载流子，对消光曲线的各种特征如220 nm凸起、远紫外上升和弥漫星际带有重要贡献。在远红外中也预期有发射带，这是比AIB更好的分子身份指纹。他们将与赫歇尔空间天文台一起寻找。对于那些携带显著偶极矩的分子，也预期在mm范围内的旋转发射。尽管在实验室进行了光谱研究，但无法确定单个PAH物种。这强调了需要调查星际多环芳烃来自何处以及它们如何因环境条件而演变：紫外线照射时的电离和解离，与电子，气体和尘埃的相互作用。也有证据表明，多环芳烃物种有助于从气相中消耗重原子，特别是Si和Fe。本文阐述了如何从观测中启发实验室工作。特别是有必要了解多环芳烃和多环芳烃相关物种的化学性质，包括非常小的颗粒，在物理条件下，模仿那些在星际空间中发现的。这激发了天体物理学家、物理学家和化学家的共同努力。这种跨学科的研究目前正在进行，利用PIRENEA装置，一个冷离子阱致力于天体化学。
2009-04-21 astro-ph.GA
Probing Interstellar Dust with Infrared Echoes from the Cas A Supernova
本文分析了用斯皮策空间望远镜观测到的仙后座A超新星遗迹附近的IRS 5-38 μm光谱和MIPS测光测量结果。我们已经模拟了记录的回波占多环芳烃，量子加热碳和硅酸盐颗粒，以及热碳和硅酸盐颗粒。使用的事实，光学光回波光谱已经确定，Cas A起源于IIb型超新星爆炸显示出一个光谱非常相似的原型IIb型SN 1993 J，我们使用后者来构建模板数据输入我们的模拟。然后，我们能够再现记录的红外回波光谱相结合的发射尘埃加热的紫外线爆发产生的冲击爆发后，核心崩溃和尘埃加热的可见光附近发出的超新星光变曲线，其中紫外线爆发和光学光变曲线特性的基础上SN 1993 J。我们发现回波区的平均密度为\sim 680 H cm^{-3}，其大小为几个光年。我们还发现了尘埃处理的证据，在一个缺乏的形式与小于\sim 300个碳原子的小多环芳烃，与多环芳烃的破坏的情况下，紫外线爆发通过光解离在估计的距离的回波区从Cas A。此外，我们的模拟表明，我们记录的红外回波光谱的弱11 μm的功能是一致的，一个强脱氢状态的多环芳烃。这项探索性研究突出了通过红外回波研究星际介质中尘埃处理的潜力。
2012-03-07 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbon processing in interstellar shocks
背景：多环芳烃似乎是一种普遍存在的星际尘埃成分，但冲击波对它们的影响从未得到充分研究。目的：为了研究星际激波中高能（~0.01-1 keV）离子（H、He和C）和电子碰撞对多环芳烃（PAH）的影响，我们计算了在50-200 km/s的星际激波中，离子-PAH和电子-PAH的核力和电子相互作用。结果如下：星际多环芳烃（Nc = 50）在速度大于100 km/s的冲击中无法生存，而更大的多环芳烃（Nc = 200）在速度大于/等于125 km/s的冲击中会被破坏。对于~75 - 100 km/s范围内的冲击，破坏不完全，PAH结构可能会因失去重要部分（20-40%）的碳原子而严重变性。我们得出银河系典型的PAH寿命为几× 10^8年。这些结果是强大的，独立的一些关键参数的不确定性，还没有得到很好的实验确定。结论：对冲击区多环芳烃排放的观察表明，这种排放要么出现在冲击区之外，要么这些地区夹带着密度更大的团块，除非它们在冲击气体中完全消融和侵蚀，否则这些团块会使灰尘和多环芳烃在极端环境中生存。
2010-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraint on the Polarization of Electric Dipole Emission from Spinning Dust
普朗克实验结果表明，多环芳烃（PAHs）的电偶极辐射是干扰宇宙微波背景（CMB）辐射实验的异常微波辐射的最可靠解释。新出现的问题是这种发射成分对偏振CMB辐射的污染程度。我们提出了最适合于所观察到的消光和偏振曲线的粒度分布和晶粒排列模型的偏振尘埃排放的限制。我们选取了两颗在波长2175埃处具有显著偏振特征的恒星HD 197770和HD 147933-4作为研究对象。对于HD 197770，我们发现具有排列的硅酸盐颗粒加上弱排列的多环芳烃的模型可以成功地再现2175埃的偏振特征;而对于HD 147933-4，我们发现只有硅酸盐颗粒的排列可以解释该特征。多环芳烃的最佳拟合模型的HD 197770数据的对齐功能来约束偏振旋转尘埃排放。结果表明，旋转尘埃辐射的偏振度在~ 3GHz时约为1.6%，在20 GHz以上时下降到0.9%以下。我们还预测，在353 GHz的热尘埃发射的偏振度为11%和14%的视线HD 197770和HD 147933-4恒星，分别。
2013-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detections of interstellar 2-cyanopyrene and 4-cyanopyrene in TMC-1
本研究在星际分子云TMC-1中探测到2-氰基芘和4-氰基芘，发现其与1-氰基芘的丰度比约2:1:2，符合CN加成等效位点数量，证明其由10K富氢气体中CN直接加成芘生成，为约束PAHs丰度及H/CN比提供依据。
2024-10-04 astro-ph.GA
Random mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbon spectra match interstellar infrared emission
中红外（IR;在6.2，7.7，8.6，11.3和12.7 $μ$ m处，各种天体的光谱都显示出一系列宽的发射特征。大约30年前，有人提出这些特征是由于一系列紫外线加热的纳米级碳质分子（称为多环芳烃（PAH））的发射，导致它们被称为芳香族IR带（AIB）。今天，接受PAH模型是远远没有解决，作为一个单一的PAH在太空中的识别尚未成功和物理相关的理论模型，涉及“真正的”PAH截面不重现AIB的细节。在本文中，我们使用美国宇航局艾姆斯多环芳烃红外光谱数据库，其中包含超过500个量子计算的光谱，结合一个简单的排放模型，表明由至少30个多环芳烃的任何随机混合物产生的光谱收敛到相同的“内核”光谱。该核光谱捕获了多环芳烃发射光谱的本质，并且与AIB的观测高度相关，强烈支持多环芳烃作为其来源。此外，需要大量分子的事实意味着，有助于跨越可见光，近红外和远红外光谱区域的AIB的单个PAH的光谱特征很弱，这解释了为什么它们尚未被检测到。一个改进的努力，加入多环芳烃排放过程的实验室，理论和观测研究，将支持使用多环芳烃功能作为探测附近和遥远宇宙的物理和化学条件。
2014-05-21 astro-ph.GA
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
Termination of bottom-up interstellar aromatic ring formation at C6H5+
本研究通过单碰撞条件下的离子-分子反应实验，发现乙炔质子化后的反应序列终止于C6H5+，而非生成苯，从而推翻了既有的星际苯形成机制，改变了我们对PAHs形成路径的理解。
2025-02-25 astro-ph.GA physics.chem-ph
The Chemistry of Interstellar OH+, H2O+, and H3O+: Inferring the Cosmic Ray Ionization Rates from Observations of Molecular Ions
我们的模型生产的OH+，H2O+，和H3 O+在星际云，使用稳态光解区域代码，处理冻结出的气体物种，粮食表面化学，和解吸的冰从粮食。该代码包括多环芳烃，这对化学有重要影响。这三种离子的丰度一般都有两个峰，一个峰在A_V<~1，另一个峰在A_V~3-8，其精确值取决于入射紫外线通量与气体密度的比值。当远紫外辐射通量相对较低时（χ<~ 1000; χ= 1=本地星际值），OH+和H2O+的柱标度大致为宇宙线初级电离率（crp）除以氢核密度n。H3 O+柱由第二个峰主导，我们表明，如果存在多环芳烃，N（H3 O+）~ 4x 10 ^{13} cm^{-2}与NH3（crp）或n无关。如果在第二峰处没有多环芳烃或非常小的颗粒，则只有在低电离势金属被严重耗尽时，N（H3 O+）才能达到这样的柱。我们还模拟了星际介质中的漫射云和半透明云，并说明了如何利用N（OH+）/N（H）和N（OH+）/N（H2O+）的观测值来估计它们中的N（crp）/n、χ/n和A_V。我们将我们的模型与赫歇尔对这两种离子的观测结果进行了比较，并估算出W 49 N方向弥漫前景云的δ（crp）约为4-6 x 10^-16（n/100 cm^-3）s^-1，χ/n = 0.03 cm ^-3。
2012-05-29 astro-ph.GA
Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: The C--D Band Strengths of Mono-Deuterated Species
氘（D）是大爆炸中产生的轻元素之一。随着银河系的演化，星际介质（ISM）中的D/H丰度由于“萎缩”而从其原始值下降。然而，观测到的一些星际视线的气相D/H丰度大大低于预期的减少单独的astration。缺失的D可能已经耗尽到多环芳烃（PAH）分子中，这些分子在星际区域中无处不在且丰富。为了定量地探索多环芳烃作为星际D的可能的水库的假设，我们计算量子化学的红外振动光谱的单氘代多环芳烃（及其阳离子）的各种尺寸。我们发现，正如预期的那样，当H在多环芳烃被D取代，C-H伸缩和弯曲模式在3.3，8.6和11.3 $μ$ m分别移动到更长的波长$\sim$ 4.4，11.4和15.4 $μ$ m的$\sim$ $\sqrt{13/7}$的一个因素，在C-H和C-D振子之间的减少质量的差异。我们从计算的光谱中得到的平均固有强度的3.3 $μ$ m C-H伸缩和4.4 $μ$ m C-D伸缩为$\langle A_{3.3} \rangle \sim 13.4$ km/mol和$\langle A_{4.4} \rangle \sim 7.4$ km/mol的中性氘代多环芳烃，将占主导地位的星际3.3和4.4 $μ$ m的排放。通过比较计算得出的中性多环芳烃的$\langle A_{4.4}/A_{3.3} \rangle \sim 0.56$的平均比值与观测到的$\langle (I_{4.4}…
2020-09-17 astro-ph.GA physics.chem-ph
The Astrodust+PAH Model: A Unified Description of the Extinction, Emission, and Polarization from Dust in the Diffuse Interstellar Medium
本文提出 Astrodust+PAH 星际尘埃模型，用单一复合大颗粒材料与 PAH 纳米颗粒统一解释弥漫星际介质的消光、发射及偏振观测。
2023-06-06 astro-ph.GA
Laboratory Photo-chemistry of PAHs: Ionization versus Fragmentation
星际多环芳烃（PAHs）有望被真空紫外光子强烈加工。本文报道了在8- 40 eV的同步辐射下，对晕苯（C_（24）H_（12））、卵苯（C_（32）H_（14））和六-正-六苯并晕苯（HBC; C_（42）H_（18））阳离子的电离和碎裂的实验研究。结果表明，对于小的PAH阳离子，如晕苯，破碎（H-损失）比电离更重要。然而，随着尺寸的增加，电离变得越来越重要，并且对于HBC阳离子，电离占主导地位。这些结果进行了讨论，得出的结论是，对于大的多环芳烃，碎片只有当光子能量已达到最高的电离电位访问变得重要。这意味着多环芳烃的光稳定性比以前认为的更高。简要讨论了该实验研究对多环芳烃在星际介质中光化学演化的意义。
2015-05-04 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.chem-ph
Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: The Aliphatic C--D Band Strengths
本文通过量子化学计算研究带脂肪族C--D单元的氘代多环芳烃的谱带强度，发现其可能束缚大量星际氘，从而解释本地星际介质中缺失的D/H。
2023-08-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectral energy distributions of dust and PAHs based on the evolution of grain size distribution in galaxies
基于一个星系中颗粒尺寸分布的单区演化模型，计算了硅酸盐、碳质尘埃和多环芳烃（PAHs）的红外光谱能量分布（SED）的演化.星际介质的稠密气体分数（$η_\mathrm{dense}$）、恒星形成时间尺度（$τ_\mathrm{SF}$）和标准化为银河值的星际辐射场强度（$U$）是主要参数。我们发现在星系演化的早期阶段，SED形状通常具有弱的中红外（MIR）发射，因为尘埃丰度主要由大颗粒组成。在中间阶段（$t\sim 1$ Gyr为$τ_\mathrm{SF}=5$ Gyr），MIR发射迅速增长，因为气相金属的吸积使小颗粒的丰度急剧增加。我们还比较了我们的结果与观测数据的附近和高红移（$z\sim 2$）星系的\textit{Spitzer}。我们广泛地再现在各个波段的金属丰度的函数的流量比。我们发现，小的$η_\mathrm{dense}$（即\由扩散相主导的ISM）有利于再现附近和$z\sim 2$样品的由PAHs主导的8 $μ$ m强度。一个长的$τ_\mathrm{SF}$将8 $μ$ m的发射提高到与附近低金属丰度星系一致的水平。理论计算和观测之间的广泛匹配支持我们对粒度分布的理解，但扩散ISM对PAH排放的重要性意味着空间分辨ISM治疗的必要性。
2020-10-02 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
Polyaromatic Hydrocarbons with an Imperfect Aromatic System as Catalysts of Interstellar H$_{2}$ Formation
本研究针对星际H₂形成机制问题，通过量子化学计算发现具有非完美芳香体系的小型多环芳烃相比苯能提升50K下催化H₂形成的速率，为理解星际H₂生成提供了新依据。
2022-10-22 astro-ph.GA
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
Circumstellar Dust, PAHs, and Stellar Populations in Early-Type Galaxies: Insights from GALEX and WISE
大多数早期类型的星系都含有星际尘埃，但这些尘埃的起源，以及为什么尘埃有时会表现出不寻常的多环芳烃（PAH）比例，仍然是一个谜。如果尘埃是内部产生的，那么它很可能来自于与旧恒星群相关的大量AGB恒星。我们目前的GALEX和WISE椭圆孔径测光的$\sim310$早型星系斯皮策中红外光谱和/或辅助数据从ATLAS 3D，以表征其拱星尘埃和形状的辐射场照亮星际多环芳烃。我们发现，星周尘埃是无处不在的早型星系，这表明恒星人口年龄估计和模型之间的紧张关系，在非常古老的恒星星族的星周尘埃生产。我们还使用动态质量从ATLAS 3D显示，WISE W1（3.4 $μ$ m）的质光比是一致的初始质量函数的变化发现以前的工作。虽然早型星系中的恒星种群差异对应于一系列的辐射场形状入射后的扩散尘埃，电离敏感的$7.7μ$ m的比例$11.3μ$ m PAH功能不相关的辐射场的形状，也不与尺寸敏感的$11.3μ$ m的变化，$17μ$ m的比例。$7.7μ$ m与$11.3μ$ m PAH之比在具有成比例的较大$H_2$发射的星系中确实倾向于较小，这证明了主要由冲击处理较小颗粒是造成不寻常比率的原因，而不是总体PAH大小或电离分布的实质性差异。
2016-11-22 astro-ph.GA
PHANGS-JWST First Results: The Influence of Stellar Clusters on PAHs in Nearby Galaxies
我们提出了一个比较的尘埃连续体和多环芳烃（PAH）的排放与新的JWST观测在三个附近的星系：NGC 628，NGC 1365，和NGC 7496的理论预测。我们的分析集中在总共1063个紧凑的星团和2654恒星协会以前的特点是在三个星系的HST。我们发现，在所观察到的多环芳烃集中的红外颜色的分布和趋势一般同意与理论预期，和大部分的观察是更大的，电离的多环芳烃模型对齐。这些JWST数据开创了一个探测星际尘埃和研究星团附近的强辐射场如何在塑造多环芳烃的物理性质方面发挥作用的新时代。
2022-11-30 astro-ph.GA
Theoretical study of deuteronated PAHs as carriers for IR emission features in the ISM
这项工作提出了氘代PAH（DPAH+）分子作为4.4和4.65 μm中红外发射带的潜在载体，这些发射带已被观测到朝向猎户座和M17区域。密度泛函理论计算已经进行了DPAH+分子的光谱行为的变化，从一个纯PAH。DPAH+分子显示出由于脂肪族C-D键的拉伸而产生的特征。氘代多环芳烃以前曾被报道为这些功能的载体。然而，多环芳烃在星际介质（ISM）电离的优选条件表明DPAH+分子形成的可能性。DPAH+ s的谱带位置的比较表明与观测值有合理的一致性。我们报告的效果的DPAH+分子的大小上带的位置和强度。该研究还报道了D/H比（[D/H]sc ;每[D/H]num的C-D伸缩带和C-H伸缩带的比率），其随着DPAH+ s尺寸的增加而降低。值得注意的是，大的DPAH+分子（C原子数约为50）与从观察中估计的D/H比相匹配。该比值为研究ISM中氘的丰度和贫化提供了前景。
2015-08-21 astro-ph.GA
Absorption by Spinning Dust: a Contaminant for High-Redshift 21 cm Observations
在明亮的银河系同步加速器背景前旋转的尘埃颗粒会产生微弱的吸收信号，这可能会影响对高红移21厘米吸收的测量。在接近80 MHz的频率下，EDGES实验报告了$z \approx 17$的21 cm吸收，在温度为$T \approx 50$ K的冷星际介质中，半径为$a \approx 50Å$的星际纳米颗粒可以产生吸收。大气中的气溶胶可能有助于增加吸收。吸收的强度取决于这些颗粒的丰度和它们的偶极矩，这是不确定的。旋转尘埃的吸收光谱的宽度限制了其对相对窄的21 cm吸收特征的测量的可能影响。
2018-05-07 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
CO desorption from interstellar icy grains induced by IR excitation of superhydrogenated PAHs
研究通过红外辐射激发超氢化PAHs诱导CO脱附，揭示了碳质颗粒在星际云中可能对挥发性物质脱附的关键作用。
2025-10-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of interstellar complex polycyclic aromatic hydrocarbons: Insights from molecular dynamics simulations of dehydrogenated benzene
小的有机分子被认为是复杂的星际多环芳烃（PAH）形成的基础。然而，潜在的化学机制仍然不清楚，特别是关于星际尘埃的作用。利用分子动力学，我们模拟了脱氢苯分子在气相中或在洋葱状碳纳米颗粒（NP）表面的化学反应。该反应导致复杂结构的多环芳烃的形成。所形成的分子的大小被发现大致增加，随着温度的升高到800 K，并与脱氢的水平。形貌分析表明，在高温下形成了含有多达32个碳原子的大环。采用密度泛函理论（DFT）计算方法，研究了反应的基本途径.密度泛函理论的结果定量地证实了反应活性与脱氢水平之间的相关性，以及稳定C-8环的形成。此外，在NP表面上形成的纳米结构指向星际富勒烯和碳洋葱的可能的逐层形成机制。
2020-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Polarization of Magnetic Dipole Emission and Spinning Dust Emission from Magnetic Nanoparticles
星际磁性纳米粒子的磁偶极辐射（MDE）是微波频率下重要的银河系前景，其偏振水平对实现宇宙微波背景（CMB）B模信号的可靠测量提出了挑战。为了获得理论上的MDE的偏振约束，我们首先计算的程度的大硅酸盐晶粒纳入磁性夹杂物的排列。我们发现，在星际介质的现实条件下，热旋转的大颗粒与磁性夹杂物弱对齐，并实现{ \it对齐饱和}时，磁对齐率变得比旋转阻尼率快得多。然后，我们计算自由飞行的磁性纳米粒子的对齐程度，考虑到各种相互作用过程的晶粒与周围的气体和辐射场，包括中性碰撞，离子碰撞，和红外发射。我们发现，通过红外发射的旋转阻尼可以显着降低的饱和水平的小粒子的排列程度，而离子碰撞的激发可以增强超小粒子的排列。使用计算的对准度，我们预测的极化水平的MDE从自由飞行的磁性纳米粒子是相当低的。这样的极化水平在异常微波发射（AME）的上限内，这表明来自自由飞行的铁颗粒的MDE可能不被排除为AME的来源。我们还量化了自旋尘埃排放自由飞行的铁纳米粒子与永久磁矩，并发现其发射率是一个数量级低于自旋多环芳烃（PAH）。最后，我们计算了不同星际磁场下多环芳烃自旋尘埃辐射的偏振光谱。
2015-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observation of spontaneous N-bearing PAH formation using ion trap: a new formation pathway in the interstellar medium
Indian Institute of Technology Madras（印度马德拉斯理工学院）
研究通过离子阱技术与电子结构计算，揭示了吡啶𬭩离子与乙炔的无能垒反应，形成新的含氮多环芳烃，对 Titan 大气和星际介质的星化学有重要意义。
2026-08-20 astro-ph.GA physics.chem-ph
A search for interstellar anthracene toward the Perseus anomalous microwave emission region
我们报告了在7088.8 ± 2.0 nm处发现的一个新的宽星际（或拱星）带，在测量不确定度范围内与蒽阳离子（C $_{14}$ H $_{10}$ $^+$）的最强带一致，这是在低温下气相实验室光谱学中测量的（Sukhorukov等人，2004）。该波段是在视缐上发现的，可能是非常年轻的星团IC 348的成员，可能与英仙座恒星形成区域的分子云中的冷吸收物质有关，最近各种实验都在那里发现了异常的微波发射。根据测量的强度和可用的振子强度，我们发现N $_{an^+}$ = 1.1（+-0.4）x 10 $^{13}$ cm $^{-2}$的柱密度，这意味着云中约0.008%的碳可能以C $_{14}$ H $_{10}$ $^+$的形式存在。最近有人声称，该云中的萘阳离子丰度类似（Iglesias-Groth等人，2008年）。这是太阳系外第一个发现特定多环芳烃的地方。我们报告的CH和CH $^+$，支持这些物种和分子氢的相当高的柱密度的星际线的观测。在5780度和5797度的两个突出的弥漫星际带的强度比表明在视线中存在一个“zeta”型云（与陡峭的远紫外消光和高分子含量一致）。PAH阳离子和其他相关的碳氢化合物分子的存在，这是可能发生在这种类型的云加强建议，电偶极子辐射从快速旋转的多环芳烃负责的异常微波发射探测到英仙座。
2010-05-24 astro-ph.GA
C$_{60}$ in Photodissociation Regions
最近的研究证实了巴克敏斯特富勒烯（C $_{60}$）在不同的星际和星周环境中的存在。然而，关于空间中C $_{60}$的几个方面还没有很好的理解，例如形成和激发过程，以及C $_{60}$与星际介质中的其他含碳化合物，特别是多环芳烃（PAH）之间的联系。在本文中，我们研究了几个光解区（PDR），其中C $_{60}$和多环芳烃检测和当地的物理条件是合理的，以及约束，提供观测这些问题的见解。发现$_{60}$ C在尘埃较冷的PDR（$T_d = 20-40$ K）中发射，甚至在冷恒星的PDR中也发射。这些结果排除了C $_{60}$在这些环境中处于热平衡时被锁定在晶粒中的可能性。我们观察到，多环芳烃和C $_{60}$发射空间不相关，C $_{60}$是存在于PDR的物理条件（在辐射场和氢密度方面）允许多环芳烃完全脱氢，与Ced 201例外。我们还发现了表明个体PDR内C $_{60}$丰度增加的趋势，但这些趋势并不普遍。这些结果支持的模型，其中的脱氢的碳物种是第一步对C $_{60}$形成。然而，这并不是唯一的参数，C $_{60}$的形成可能受到冲击和PDR年龄的影响。
2014-10-28 astro-ph.GA
Spinning Dust Emission from Wobbling Grains: Important Physical Effects and Implications
本文综述了包括多环芳烃（PAHs）在内的快速旋转微小尘埃粒子电偶极辐射模拟的主要进展。我们首先总结了Draine和Lazarian提出的旋转尘埃的原始模型以及最近改进Draine和Lazarian模型的理论结果。该评论的重点是重要的物理效应，被忽略在早期的研究中，为了简单起见，最近占我们，包括晶粒摆动由于内部弛豫，单离子碰撞的脉冲激发，三轴晶粒形状，电荷波动，和天体物理环境的湍流性质。讨论了旋转粉尘排放对微小粉尘物理性质和环境条件的约束意义。我们讨论了微小尘埃颗粒的排列和偏振旋转尘埃发射的可能性。本文还讨论了对微小颗粒取向和旋转尘埃发射极化的限制。
2012-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The smoothness of the interstellar extinction curve in the UV. Comparison with recent laboratory measurements of PAH mixtures
上下文正如在300至400 nm波长范围内的高分辨率光谱研究所揭示的那样，星际消光曲线并没有显示出任何尖锐的电子吸收带，这些吸收带是大的多原子分子的特征，例如多环芳烃（PAH），它属于最丰富的星际分子。目标。我们的目的是验证在实验室中产生的中等大小的多环芳烃的混合物的吸收曲线是否可以解释天文观测。方法.通过红外激光热解和随后的化学萃取和尺寸分离来合成PAH混合物。采用基质隔离技术研究了低温下隔离分子的吸收光谱。结果我们的实验结果表明，多环芳烃混合物的紫外-可见吸收曲线可以非常平滑，显示没有尖锐的带，如果分子多样性是足够高的。结论.鉴于在300 < λ < 400 nm的星际消光曲线上没有明显的电子特征，我们从实验结果中得出结论，星际PAH种群必须非常多样化。个别物种的丰度分数较低，无法根据紫外光谱指纹进行检测。
2012-04-06 astro-ph.GA physics.chem-ph
Polycyclic aromatic hydrocarbon processing in a hot gas
背景：多环芳烃被认为是星际介质中普遍存在的重要尘埃成分。然而，他们在热（冲击后）气体中浸泡的影响以前从未被充分研究过。目的：研究高能离子和电子碰撞对星际激波后热激波后气体中多环芳烃的影响。研究方法：我们计算了在H II区和热的激波后气体中，在10^3 ~ 10^8 K的温度范围内，高于碳原子损失阈值的离子-PAH和电子-PAH的核和电子相互作用。结果：PAH的破坏在低温（T <3 × 10^4 K）下主要由He碰撞引起，在高温下主要由电子碰撞引起。当温度低于10^6 K时，较小的多环芳烃被破坏得更快，但在更高的温度下，所有多环芳烃的破坏速率大致相同。在稀薄的热气体（n_H ~ 0.01 cm^-3，T ~ 10^7 K）中，PAH的寿命约为1000年，比这类天体的典型寿命短几个数量级，这是典型的星系外流日冕气体。结论：在高温气体中，多环芳烃主要通过电子碰撞而不是通过吸收高温气体中的X射线光子而被破坏。多环芳烃的腐蚀是通过从分子外围损失C_2而发生的，从而保留了芳香结构。只有当排放的多环芳烃从尚未暴露于热气体的全部效应的致密、夹带的团块中烧蚀时，才有可能观察到一百万度或更高温度的气体中的多环芳烃排放。
2011-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Infrared Spectroscopy of Pentagon-Containing PAHs: Indenyl and Fluorenyl Anions and Indenyl Cation
本文利用红外预解离光谱结合DFT计算与分子动力学模拟，研究茚基和芴基阴离子及茚基阳离子的红外光谱，发现约1300 cm$^{-1}$的振动模式可能对应天体7.7 μm PAH发射带，并指出阳离子光谱可能涉及多种异构体。
2025-04-10 astro-ph.GA
Polyynyl-substituted PAH molecules and DIB carriers
多环芳烃（PAH）分子一直被认为是星际弥散带（DIBs）的理想载体。然而，PAH-DIB假说提出了两个主要问题。首先，星际PAH物种的数量可能比DIB的数量大几个数量级。其次，PAH的吸收光谱通常由在UV波长处发现的谱带主导，而相反地，DIB不存在于UV波长域中，并且在可见光和近IR波长处出现。这些问题并不一定削弱PAH-DIB假说，实际上可以让我们完善it. In这方面，我们分析了在Ne矩阵中分离的PAH分子的UV/vis吸收光谱，并提出多炔基取代的多环芳烃，或类似的物种，是有效的候选人的载体的DIB。最后，一个可能的生命周期的DIB携带的多环芳烃。
2013-08-28 astro-ph.GA
