Families and Clusters of Diffuse Interstellar Bands: a Data-Driven Correlation Analysis
在天文光谱中已经观测到500多个弥散星际带（DIB），在过去的几十年里，人们研究了它们在不同环境中的特征和相关性，以揭示有关载体性质的线索。我们比较了DIB的等效宽度，归一化为红化量E_B-V，以使用包含在25条视线中测量的54个DIB的数据样本来搜索反相关DIB对。该数据样本涵盖了光学区域中大多数强的和通常检测到的DIB，并且视线探测了各种ISM条件。我们发现12.9%的DIB对是反相关的，最低的Pearson相关系数为r_norm ~-0.7。我们重新审视基于相关性的DIB家族，并能够通过应用层次凝聚和k-均值聚类算法来重现这些家族的分配。我们可视化DIB之间的差异，表示为1 - r_norm，使用多维缩放（MDS）。通过这种表示，我们发现DIB形成了一个相当连续的序列，这意味着DIB载波的一些性质是随着这个序列逐渐变化的。我们还发现，至少需要两个因素来正确解释DIBs之间的差异。虽然第一个因素可能被解释为与DIB载体的电离特性有关，但第二个因素的物理解释不太清楚，可能与DIB载体如何与周围的星际物质相互作用有关。
2021-12-08 astro-ph.GA
Detections of Diffuse Interstellar Bands in the SDSS Low-resolution Spectra
星际弥散带（DIB）已经被发现了近一个世纪，但它们的性质仍然是天文光谱学中最具挑战性的问题之一。最近的工作，以确定和调查的性质和载体的DIBs集中在高分辨率光谱选定的视线。在本文中，我们报告的DIBs检测斯隆数字巡天（SDSS）的低分辨率光谱的大样本的银河系恒星。利用模板减法，我们成功地在约2,000颗恒星的SDSS光谱中识别出了DIBs $λ$ $λ$ 5780，6283，并测量了它们的强度和径向速度。这个样品是迄今为止组装的最大的样品。目标跨越一个大范围的红化，E（B-V）~ 0.2 - 1.0，分布在一个大的天空区域，涉及广泛的恒星参数（有效温度，表面重力和金属），证实载体的DIBs是无处不在的弥漫性星际介质（ISM）。该样本用于研究DIB的强度与视线消光幅度之间的关系，产生结果（即，EW（5780）= 0.61 x E（B-V）和EW（6283）= 1.26 x E（B-V））与先前的研究一致。在分辨率与SDSS相近的郭守敬望远镜（LAMOST）的调试光谱中也发现了DIB特征。正在进行和即将进行的大规模光谱巡天，如RAVE、SDSS III和LAMOST，特别是LAMOST银河系反中心数字巡天（DSS-GAC），预计将探测到数十万颗恒星的DIB。这样一个巨大的数据库将提供一个前所未有的机会，研究人口分布和DIBs的性质，以及使用DIBs探测ISM的分布和性质和尘埃灭绝。
2012-07-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar Fullerene Compounds and Diffuse Interstellar Bands
最近，富勒烯在星际介质（ISM）中的存在已被证实，特别是首次确认了两个强弥漫星际带（DIB）与C60+。这证明了重新评估的重要性，星际富勒烯的各种大小与内或外的夹杂物和heterofullerenes（EEHFs）。富勒烯的现象学是复杂的。除了冲击破碎形成富勒烯外，弥漫星际（IS）云中完全脱氢的多环芳烃可能有效地转化为富勒烯，包括EEHFs。但是，除了C60+之外，极难评估其预期的丰度、组成和大小分布。EEHFs与C60在稳定性、形成/破坏和化学过程以及许多基本光谱特征方面具有许多相同的特性。我们解决星际的重要性，各种EEHF作为可能的DIB载体。具体来说，我们讨论了IS性能和各种尺寸和电荷的富勒烯，如C60+，金属富勒烯，杂富勒烯，富勒烯，富勒烯-PAH化合物，H2@C60的贡献。我们的结论是，星际富勒烯的景观可能比迄今为止认识到的要丰富得多。EEHF与各种尺寸的纯富勒烯一起，具有成为DIB的合适载体所必需的性质：碳质性质; ISM中的稳定性和弹性;各种杂原子和电离状态;相对容易形成;很少的稳定异构体;正确的光谱范围;能量内转换; Jahn-Teller精细结构。C60+ DIB支持此功能。但是，除了C60和IS丰度之外，缺乏关于光谱的信息仍然排除了对富勒烯作为DIB载体的重要性的确定性评估。它们的化合物可能对DIB有显著贡献，但它们似乎仍然很难成为唯一重要的DIB载体。
2016-06-29 astro-ph.GA
C60 Cation as the Carrier of the 9577 and 9632 Angstrom Diffuse Interstellar Bands: Further Support from the VLT/X-Shooter Spectra
自从100多年前首次发现以来，神秘的弥漫星际带（DIB），一组在光学和近红外波长范围内对遥远恒星的数百个广泛吸收特征，在很大程度上仍然是未知的。最近发现气相巴克敏斯特富勒烯离子（C60+）和四个DIB在9632，9577，9428和9365埃（以及在较小程度上，较弱的DIB在9348埃）的实验吸收光谱之间的波长和相对强度的密切匹配表明C60+作为一个有前途的载体。然而，反对C60+鉴定的争论仍然存在，主要是关于9632和9577 DIB的强度比的巨大变化。在这项工作中，我们在ESO VLT/X-shooter档案数据中搜索这些DIB，并在25颗恒星的样本中识别出9632，9577，9428和9365埃的DIB。虽然9428和9365埃的DIB噪声太大，无法进行任何可靠的分析，但9632和9577埃的DIB被明确地检测到，并且在对大地水蒸气吸收进行校正后，它们的相关性可用于探测它们的起源。为此，我们选择了一个子样本的9个热，O-或B 0型恒星的恒星镁II污染的9632埃DIB是微不足道的小。我们发现它们的等效宽度，通过红化归一化以消除它们与星际云密度的共同相关性后，表现出紧密的正相关性。这支持C60+作为9632和9577埃DIB的载体。
2021-11-10 astro-ph.GA cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Automated measurements of diffuse interstellar bands in early-type star spectra Correlations with the Color Excess
恒星光谱巡天可以为星际弥散带（DIBs）与星际环境之间的联系提供有用的统计信息。DIB数据库也可以用作定位星际云的补充工具。我们的目标是开发全自动的DIB测量方法，应用于恒星巡天的大量数据。本文介绍了一种适用于早型邻近恒星的方法，并将其应用于ESO FEROS摄谱仪记录的130个目标的高分辨率光谱，与其它方法进行了比较。使用的DIB平均配置文件推导出的最红的恒星，我们进行了自动拟合的组合，一个光滑的恒星连续，DIB的配置文件，并在必要时，合成大地传输。在光域中提供了可以自动提取的16个DIB的测量结果：4726.8、4762.6、4963.9、5780.4、5797.1、5849.8、6089.8、6196.0、6203.0-6204.5、6269.8、6283.8、6379.3、6445.3、6613.6、6660.7和6699.3 μ m。
2013-04-04 astro-ph.GA
The Gaia-ESO Survey: Extracting diffuse interstellar bands from cool star spectra, DIB-based interstellar medium line-of-sight structures at the kpc scale
我们研究如何弥漫星际波段（DIBs）测量距离分布的目标恒星可以用来定位密集的星际（IS）云在银河系和探测的视线（LOS）的运动学结构，一个潜在的有用的工具时，气体吸收线饱和或不可用的光谱范围。冷目标恒星的数量足以达到这个目的。我们已经设计出适合冷却恒星光谱和多个IS组件的自动DIB拟合方法。数据拟合的合成恒星光谱，合成大地传输，和经验DIB配置文件的组合。同时，恒星的距离和距离估计自我一致的二维贝叶斯方法，从光谱衍生的恒星参数和光度数据。我们分析了盖亚ESO调查（GES）和以前记录的光谱探测$\sim$ 2和10千秒差距长的LOS在银河系的五个不同地区。根据观察到的光谱间隔，我们提取了以下DIB中的一个或多个：$λλ$ 6283.8、6613.6和8620.4。对于每个字段，我们比较了DIB强度与贝叶斯距离和距离，DIB多普勒速度与HI发射光谱。对于所有的领域，DIB强度和目标消光很好地相关。如果目标在距离上广泛分布，则DIB和消光径向距离剖面中的标记台阶彼此匹配，并且大致对应于螺旋臂的预期位置。对于所有领域，DIB的速度结构同意HI发射光谱和所有检测到的DIB对应于强NaI线。这说明了DIB如何被用来定位银河系星际气体，并在kpc尺度上研究其运动学。
2014-10-03 astro-ph.GA
CRIRES high-resolution near-infrared spectroscopy of diffuse interstellar band profiles. Detection of 12 new DIBs in the YJ band and the introduction of a combined ISM sight line and stellar analysis approach
本研究利用 CRIRES 在近红外 YJ 波段对弥漫星际带（DIBs）进行高分辨率光谱观测，通过结合星际视线与恒星大气建模的新方法，确认了 17 个已知 DIBs 并新发现 12 个 DIBs，同时首次重现了标准星 HD 183143 方向的发散消光曲线。
2022-04-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Near Infrared Diffuse Interstellar Bands Characterized by Fullerene and Graphene Molecules
本文结合天文观测、实验室实验与TD-DFT计算，研究富勒烯和石墨烯分子对近红外弥漫星际带的表征，并提出多条DIBs的可能载体候选。
2024-05-01 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall
Identification of H$_2$CCC as a diffuse interstellar band carrier
我们提出了强有力的证据，证明在4881和5450 μ m处的宽弥散星际带（DIB）是由H $_2$ CCC（1-C $_3$ H $_2$）的$B\,^1$ B $_1$ \，$\leftarrow$ \，$X\,^1$ A $_1$跃迁引起的。带的大宽度是由于$B\,^1$ B $_1$电子态的短寿命。预测的频带从吸收测量在氖矩阵和观察腔衰荡在气相中，并显示精确匹配的两个广泛的DIBs的配置文件和波长。5450 I，$_3$ H $_2$的强度导致I-C $_3$ H $_2$柱密度为$\sim5\times10^{14}$ cm $^{-2}$（对HD 183143）和$\sim2\times10^{14}$ I，cm $^{-2}$（对HD 206267）。尽管$E$（$B-V$）值相似，但HD 1，204827中的4881和5450 μ DIBs的强度不到HD 1，183143的三分之一，而星际C $_3$的柱密度对于HD 1，204827来说异常高，但对于HD 1，183143来说却检测不到。如果C-$_3$已经通过氢化被耗尽为物质如1-C-$_3$ H-$_2$朝向HD 1，183143，则可以理解这一点。在6150 $-$ 6330 I，1331区域中还存在三组旋转分辨的I-C $_3$ H $_2$三联体。模拟，推导出的光谱常数和卷积与预期的仪器和星际线加宽的基础上…
2010-11-01 astro-ph.GA
Contribution of Graphene Molecules C$_{53}$ C$_{52}$ C$_{51}$ on Astronomical Diffuse Interstellar Bands (DIB)
该研究通过分子轨道分析预测石墨烯分子（C$_{53}$、C$_{52}$、C$_{51}$）而非富勒烯是天文弥散星际带的主要来源，计算光谱与多个观测及实验波段吻合，表明石墨烯可能广泛存在于星际空间。
2023-12-21 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall
The Apache Point Observatory Catalog of Optical Diffuse Interstellar Bands
为了在4，000到9，000光年之间建立一个新的、更全面的DIB星表，我们基于HD 183143和HD 204827的观测重新审视了Atlas星表（Hobbs et al. 2008 and 2009）。选择了25条中度到高度红化的视线，对背景恒星和星际环境的各种光谱类型进行采样。这些光谱的中值SNR在6，400 nm附近为~ 1，300。与阿特拉斯星表相比，发现了22个新的DIB，并调整了27组DIB的边界，从而更新了包含559个DIB的星表，我们称之为Apache Point Observatory Catalog of Optical Diffuse Interstellar Bands。然后根据该目录进行测量。我们发现我们的调查在5，500到7，000光年之间最敏感，这主要是由于光谱的局部信噪比，相对缺乏干扰恒星线，以及大地残差的弱点。对于我们的数据样本，在给定的视线中检测到的DIB的数量主要取决于EB-V，而不是背景恒星的光谱类型。观察到对fH 2的一些依赖性，但由于数据样本的大小有限，因此不太确定。每个DIB在不同视线上的波长变化一般大于已知星际线CH+、CH和KI的波长变化。这些变化可能是由于测量中的固有误差，或视线之间的速度分量的差异。
2019-05-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Diffuse Interstellar Bands in Gaia DR3 RVS spectra Machine-learning based new measurements
本文提出Random Forest分离恒星成分的方法，在Gaia DR3 RVS的78万条晚型恒星光谱中测量DIBs λ8621和λ8648，获得可靠样本并更新波长、验证相关性与残差影响。
2023-12-18 astro-ph.GA
Pseudo Three-dimensional Maps of the Diffuse Interstellar Band at 862 nm
星际弥散带（DIBs）是恒星可见光和近红外光谱中的吸收线。了解它们在星际介质（ISM）中的起源是天文光谱学中最古老的问题之一，因为DIB自1922年以来就被人们所知。在一种全新的方法来理解DIB，我们结合了大量光谱调查RAVE获得的近50万个恒星光谱的信息（径向速度实验），以产生第一个伪三维地图的强度的DIB在8620 〜毫微微秒，覆盖最近的3千秒差距，从太阳，并表明它遵循我们独立构建的星际尘埃沿银河平面消光的空间分布。尽管DIB 8620在银河平面上有着相似的分布，但它的垂直高度比尘埃要大得多。即使一个DIB可能不能代表一般的DIB人群，我们的观察也概述了DIB研究的未来方向。
2014-08-18 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The 15273 Å diffuse interstellar band in the dark cloud Barnard 68
高遮蔽的背景恒星背后的乌云排除了检测的光学弥漫星际带（DIBs），因此我们的知识DIB载体在这些环境中。利用近红外（NIR）中星光的模糊度降低的优势，我们使用了15273 AA的最强NIR DIB之一来探测其载体在附近星际暗云Barnard 68中的存在和性质。利用VLT-KMOS H波段（1.46-1.85 μ m）中分辨率（R = 4000）的43颗位于云后的恒星的光谱，测量了不同范围的视消光AV的等效宽度（EW）。为此，我们使用APOGEE项目的合成恒星光谱和适合观测地点和时间段的TAPAS合成大地传输来拟合数据。结果表明，随着AV的增加，DIB EW增加。然而，增长率比预期的要平坦得多，从EW-AV准比例建立的银河弥漫星际介质中的DIB。基于一个简化的反演假设球度，它被发现，DIB载体的体积密度是2.7和7.9倍低于这个预期的平均值在外部和中心区域的云，其中有n（H）= 0.4和3.5 × 105立方厘米，分别。用多路近红外光谱仪进一步测量，应该可以详细模拟这种DIB和其他波段的边缘效应，并有助于澄清其实际来源。
2017-09-04 astro-ph.GA
Quantum confinement and carbon nanodots: A conceptual view for the origin of diffuse interstellar bands
本研究提出量子限制下碳纳米点（CNDs）的激子跃迁概念框架，解释弥漫星际带（DIB）的起源，发现粒子尺寸效应与部分DIB位置和间隔一致，为DIB波长稳定性提供了新视角。
2025-05-19 astro-ph.GA quant-ph
Galactic extinction laws: II. Hidden in plain sight, a new interstellar absorption band at 7700 Å broader than any known DIB
我们已经探测到一个宽的星际吸收带，中心接近7700 nm，半高宽为176.6 $\pm$ 3.9 nm。这是在光学范围内探测到的第一个这样的吸收带，并且比众多的弥漫星际带（DIB）要宽得多。直到现在它还未被发现，因为它部分隐藏在O $_2$产生的A大地带后面。这个波段是用STIS@HST光谱发现的，后来又用进一步的STIS和地面光谱在大量不同类型的恒星（OB星、BA超巨星、红巨星）样本中发现。测量了该带的EW，并与我们对同一样品的消光和KI $λλ$ 7667.021，7701.093测量值进行了比较。该载体在弥漫和半透明的银河ISM中无处不在，但在OB星周围的环境中耗尽。特别是，在富含分子碳的视线中，它似乎不存在或几乎不存在。这种行为类似于$σ$型DIB，它起源于低/中密度紫外线暴露的ISM，但在高密度紫外线屏蔽的分子云中耗尽。我们还提出了一个更新我们以前的工作之间的关系$E(4405-5495)$和$R_{5495}$，并将我们的结果到ISM的一般模型。
2020-08-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Vibrational mode analysis of void induced coronene as a possible carrier of the astronomical aromatic infrared bands
空穴诱导的二价阳离子晕苯C23 H12 ++是天文观测到的多环芳烃（PAH）的可能载体。基于密度泛函理论，对中性空穴型晕苯C23 H12进行了多自旋态分析。单重态自旋最稳定（总能量最低）。由于Jahn-Teller效应，分子发生了严重的形变。纯晕苯的点群D 6 h转变为具有碳二五边形的C2对称性。高级单重态稳定分子为二价阳离子C23 H 12 ++和二价阴离子C23 H 12- -。分子构型与中性C23 H12几乎相似。而这两种带电分子的电偶极矩方向相反，分别为1.19和2.63德贝。计算得到的C23 H12 ++的红外光谱与观测到的两个天体源HD 44179和NGC 7027中的一个非常相似。对C23 H12 ++进行了谐波振动模式分析。在3.2微米处，以五边形为特征的C-H伸缩。从6.4到8.7微米，观察到C-C拉伸模式。C-H的面内弯曲在7.6-9.2微米的范围内。在11.4 ~ 14.3 μ m范围内，C-H面外弯曲和C-C面外拉伸均存在。天文观测到的3.3、6.2、7.6、7.8、8.6、11.2、12.7、13.5和14.3微米的发射峰与计算出的3.2、6.5、7.6、7.8、8.6、11.4、12.9、13.5和14.4微米的发射峰进行了很好的比较。
2015-01-08 astro-ph.GA physics.chem-ph
Heteronuclear diatomics in diffuse and translucent clouds
弥漫和半透明的分子云充满了银河系盘中的绝大多数星际空间，因此是最典型的星际介质（ISM）对象。现代光学和紫外线光谱观测技术的最新进展导致在这种云的光谱中探测到许多原子和分子来源的特征。杂原子双原子分子的分子光谱。OH，OH+，CH CH+，CN，NH，CO在理解它们居住的环境中的化学和物理条件方面发挥着重要作用。本文回顾了星际分子天文观测的历史。最近的结果的基础上的分子特征的光谱变红，早期型OB-星的视觉和紫外观测和讨论。振转光谱的外观与观察到的过渡的基础上高质量的光谱，也提出了。还介绍并讨论了异核硅藻土柱密度（基于推荐的振子强度）与弥漫星际带（DIB）强度之间的关系。
2013-04-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for interstellar C60+ using a new method for high signal-to-noise HST/STIS spectroscopy
由于实验室光谱学的最新进展，在扩散星际介质（ISM）中首次对非常大的分子进行了光学检测：C60+（电离的巴克敏斯特富勒烯）。确认这种分子的存在将对ISM的碳预算和化学复杂性产生重大影响。在这里，我们提出的结果，从一个新的方法超高的信号噪声（S/N）光谱的背景恒星在近红外（波长0.9-1微米），使用哈勃空间望远镜成像光谱仪（STIS）在以前未经测试的“STIS扫描”模式。HST的使用提供了一个至关重要的好处，即消除了在C60+波段所在的光谱部分中对容易出错的大地校正方法的需要，并且陆地水蒸气污染是严重的。我们对严重变红的B 0星BD 63，1964的STIS光谱达到了前所未有的S/N（$\sim600-800$），允许探测到9577处的弥漫星际带（DIB），这归因于C60+以及近红外中的新DIB。不幸的是，重叠恒星线的存在，以及C60+带在该视线中的意想不到的弱点，阻止了较弱的C60+条带的最终检测。一个可能的9577 FDIB强度和星际辐射场之间的相关性被确定，这表明，更强的辐射星际视线将提供未来的C60+搜索的最佳目标。
2017-06-10 astro-ph.GA
Astronomical Quantum-chemical Origin of Ubiquitously Observed Interstellar Infrared Spectrum due to Polycyclic Aromatic Hydrocarbon
多环芳烃（PAH）的星际红外光谱在3.3，6.2，7.6，7.8，8.6和11.3 μ m波段具有明显的特征，在许多天文尘埃云和星系中普遍存在。我们以前的第一性原理计算表明，Viod诱导的晕苯（C_（23）H_（12））~（2+）和环晕苯（C_（53）H_（18））~（1+）能很好地再现这种光谱。本研究通过原子组态变化和原子振动模式分析来研究量子力学起源。在高速粒子的作用下，PAH中会产生碳空位。Jahn-Teller量子效应使分子构型发生形变。在SP2类石墨烯碳网络之间产生了碳SP3局域键。此外，碳四面体局部结构被创建。这种奇特的结构就是量子起源。这些变质的分子会被中心恒星的强光子照射而光致电离，产生阳离子分子。比较了阳离子分子（C23H12）2+与中性分子（C23H12）2+的原子振动模式。在3.3微米处，两种分子均显示出C-H伸缩模式，并给出相当大的红外强度。在6.2，7.6，7.8和8.6 μ m波段，阳离子分子表现出复杂的C-C伸缩混合模式，并保持较大的红外发射。而中性分子则是简谐运动，相互抵消，红外辐射强度很小。在11.3微米处，中性分子和阳离子分子都显示出垂直于分子平面的C-H弯曲运动，这有助于强发射。实际观察到的光谱将是这些量子力学起源的分子的总和。
2018-08-03 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Rotational spectroscopy of the HCCO and DCCO radicals in the millimeter and submillimeter range
最近首次在ISM中检测到了烯酮自由基HCCO。对HCCO的进一步天文探测将有助于我们了解其气体颗粒化学，并随后将含氧化学修正为乌云。此外，其氘代对应物DCCO从未在ISM中观察到。HCCO和DCCO仍然缺乏广泛的光谱研究，尽管它们表现出显着的天体物理相关性。在这项工作中，我们的目标是测量纯转动频谱的基态的HCCO和DCCO在毫米和亚毫米区域，大大扩展了以前的研究所涵盖的频率范围。使用频率调制吸收光谱仪在170和650 GHz之间进行光谱采集。自由基是在低密度等离子体中产生的，该等离子体是由气体前体的选择混合物产生的。对于每个同位素体，我们能够检测和分配超过100条旋转线。新的谱线大大增强了以前的数据集，从而可以确定高精度的旋转和离心变形参数。在我们的分析中，我们已经考虑到地面电子状态和一个低的激发态（伦纳-泰勒对），使旋转跃迁的预测和分配与$K_a$高达4之间的相互作用。目前的光谱参数集提供了高精度，毫米和亚毫米静止频率的HCCO和DCCO为未来的天文观测。我们还表明，对前恒星的核心L1544，烯酮在$c$ - $\mathrm{C_3H_2}$峰的区域，这表明HCCO遵循一个主要的碳氢化合物化学，最近的气体颗粒化学模型已经提出。
2018-11-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
