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
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
Processing of hydrocarbon dust in star-forming galaxies revealed with AKARI
本研究利用AKARI近红外光谱分析138个恒星形成星系，发现烃类尘埃的脂肪/芳香光度比与红外光度及辐射场强度呈反相关，并合星系比值更低，表明强辐射场或激波通过光解离加工烃类尘埃。
2024-07-18 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
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
A systematic study on the properties of aromatic and aliphatic hydrocarbon dust in active galactic nuclei with AKARI near-infrared spectroscopy
Nagoya University（名古屋大学）；Tokushima University（德岛大学）；Institute of Space and Astronomical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（宇宙科学研究所，日本宇宙航空研究开发机构）
本文基于AKARI的102个活动星系核近红外光谱数据，通过光谱拟合分析烃尘埃性质，发现其特征与恒星形成星系存在显著差异，推断脂肪族烃尘埃可能来自AGN外流相关过程产生的新族群。
2025-10-04 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
Processing of polycyclic aromatic hydrocarbons in molecular-loop regions near the Galactic center revealed by AKARI
我们目前的AKARI中红外漫反射地图的区域约4度x 3度的银河系中心附近的9微米波段。谱带强度主要归因于碳质颗粒在6.2，7，7，8.6和11.3 μ m波长处的芳烃红外发射。我们探测到从银道面延伸到纬度约2.5度的9 μ m发射结构，这与NANTEN 12 CO（J=1-0）观测所揭示的分子环具有空间对应性。我们发现，在9微米的表面亮度被抑制附近的脚点的CO环。9 μ m亮度与IRAS 100 μ m亮度的比值表明，在CO发射的这种明亮区域附近有明显的抑制作用。利用AKARI近红外2.5- 5 μ m光谱仪，我们发现在与环相关的区域中不存在3.3 μ m芳烃发射。这表明CO分子环中碳质颗粒的加工和破坏。
2011-10-08 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
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
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
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
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons with Aliphatic Sidegroups: Intensity Scaling for the C-H Stretching Modes and Astrophysical Implications
在3.3、6.2、7.7、8.6和11.3 $μ$ m处的所谓未识别红外发射（UIE）特征普遍存在于各种天体物理区域，通常归因于多环芳烃（PAH）分子。天文学上的多环芳烃可能含有脂肪族成分，这一点在UIE的许多来源中检测到的3.4 $μ$ m处的脂肪族C-H伸缩特征中得到了揭示。观察到的3.4 $μ$ m特征的强度与3.3 $μ$ m芳香族C-H特征的强度的比率允许人们估计UIE载体的脂肪族分数。这需要了解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（$A_{3.4}$）的本征振子强度。由于缺乏UIE候选材料的$A_{3.3}$和$A_{3.4}$的实验数据，人们通常不得不依赖量子化学计算。虽然具有大基组的二阶Moller-Plesset（MP2）微扰理论比B3 LYP密度泛函理论更精确，但MP2对大分子的计算要求很高且不切实际。基于甲基化的多环芳烃，我们在这里表明，通过缩放在廉价水平上计算的谱带强度（例如，B3 LYP/6- 31 G *），我们能够获得与在更昂贵的水平上计算的能带强度一样精确的能带强度（例如，MP2/6-311+G（3df，3pd））。
2017-02-08 astro-ph.GA
A New Calibration of Star Formation Rate in Galaxies Based on Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission
多环芳烃（PAH）的辐射长期以来被认为是潜在的恒星形成速率指标，因为它产生于年轻大质量恒星的斯特伦格伦球周围的光解离区域。我们应用最近开发的中红外光谱分解技术，以获得一组统一的PAH测量斯皮策低分辨率光谱的大样本的恒星形成星系跨越广泛的恒星质量（$M_\star \approx 10^6-10^{11.4}\,M_{\odot}$）和恒星形成率（$\sim 0.1- 2000\,M_{\odot}\rm\,yr^{-1}$）。还分析了高分辨率光谱，以测量[Ne II] 12.8 $μ$ m和[Ne III] 15.6 $μ$ m，其有效地跟踪莱曼连续谱。根据[Ne Ⅱ]和[Ne Ⅲ]谱线，提出了PAH光度与恒星形成率之间的新关系。校准给出了集成的$5-15$ $μ$ m多环芳烃排放，在6.2，7.7，8.6和11.3 $μ$ m的个别功能，以及几个中红外带通对多环芳烃敏感。我们证实，PAH排放抑制在低质量，矮星系，我们讨论了这种效应的可能的物理起源。
2019-09-03 astro-ph.GA
Polarization of Infrared Emission from Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
多环芳烃（PAHs）的偏振红外辐射对于测试超小颗粒排列的基本物理性质具有重要意义，并可能提供一种新的追踪磁场的方法。本文提出了一个新的多环芳烃极化发射模型，该模型考虑了多环芳烃在磁场中的排列效应。讨论了扩散星际介质不同相态下多环芳烃发射特征的偏振水平。我们发现，由于离子碰撞激发的增强，反射星云中带负电荷的最小的多环芳烃可以被激发到轻微的超热旋转，从而提高了多环芳烃的排列程度和发射的偏振水平。我们的模型预测的偏振水平和偏振角包括PAH排列支持张等人的第一次检测到的偏振$p\sim 2\%$在11.3 $μ$ m PAH功能MWC 1080星云。理论和观测的进展表明，多环芳烃可以与磁场，导致一个温和的偏振水平的旋转尘埃排放。偏振红外PAH偏振将是有用的跟踪磁场。
2017-12-13 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
The discrepancy in the mid-infrared continuum and the features of polycyclic aromatic hydrocarbons for Spitzer and Herschel SWIRE-field galaxies
根据斯皮策和赫歇尔的观测结果，我们分析了两个北斯皮策广域红河外巡天（SWIRE）观测场中的恒星形成星系的各种单色红外（IR）光度之间的相关性。24微米和70微米的光度（L[24]和L[70]）分别由连续的非常小的颗粒（VSG）和处于热平衡的温暖尘埃主导，与正在进行的恒星形成密切相关。在远红外（FIR）波长范围内，随着波长的增加，演化恒星激发的冷尘埃的贡献也会增加。静止坐标系8 μ m附近的多环芳烃（PAHs）电离光谱特征也是由与演化恒星相关的缓和辐射场激发的，而不是由与年轻恒星相关的强辐射场激发的。虽然多环芳烃的载体可以被看作是一种规模较小的VSG，但它们与经典的VSG的辐射条件似乎有很大的不同。对用L[8（dust）]和L[24]计算总红外光度L[TIR]的公式进行了重新标度，发现L[8（dust）]（L[24]）公式可能低估（高估）了具有异常恒星形成活动的星系的L[TIR]。
2014-12-24 astro-ph.GA
A systematic study on the aromatic and aliphatic hydrocarbon emission features of nearby galaxies using AKARI near-IR spectra
Graduate School of Science, Nagoya University（名古屋大学理学研究科）；Institute of Liberal Arts and Sciences, Tokushima University（德岛大学人文学部）；Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（宇宙科学研究所）
该研究利用AKARI近红外光谱分析邻近星系中芳香族和脂肪族碳氢化合物的排放特征，发现其亮度比随红外辐射功率变化，揭示了PAHs在不同星系环境中的加工机制及合并系统中遮蔽核的影响。
2025-12-29 astro-ph.GA
AKARI near-infrared spectroscopy of the aromatic and aliphatic hydrocarbon emission features in the galactic superwind of M 82
目标。我们研究了M82星系超风中碳氢粒子的性质.方法.使用AKARI，我们对M82的34个区域（包括其北部和南部晕）进行了近红外（2.5 - 4.5 um）光谱观测。结果许多光谱在3.3 μ m处显示出由于多环芳烃（PAH）的强发射，而在3.4 - 3.6 μ m处显示出由于脂肪族烃的相对弱的特征。特别是，我们清楚地检测到PAH 3.3 μ m的发射和晕区的3.4 - 3.6 μ m的功能，这是位于距离银河系中心2千秒差距。我们发现3.4 - 3.6 μ m特征与3.3 μ m特征强度的比值随离银心距离的增加而显著增加，而3.3 μ m特征与AKARI 7 μ m带强度的比值则不随离银心距离的增加而显著增加。结论.我们的研究结果清楚地证实了存在的小多环芳烃，即使在恶劣的环境中的晕的M 82。结果还表明，脂肪烃发射的3.4 - 3.6微米的功能是异常丰富的晕，这表明小的碳质颗粒是由较大的颗粒在银河系超级风粉碎。
2012-03-13 astro-ph.GA
Infrared Emission of Specific Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules: Indene
针对星际介质中特定多环芳烃分子难以通过红外光谱识别的问题，研究人员对茚的振动激发建模并计算其在典型天体区域的红外发射光谱，为JWST搜寻识别太空茚并测定其丰度提供支撑。
2024-03-08 astro-ph.GA
A Principal Component Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbon emission in NGC 7023
对反射星云NGC 7023中6.2、7.7、8.6、11.0和11.2 $μ$ m处的5个多环芳烃（PAH）谱带的通量进行了主成分分析（PCA）。我们发现，只需要两个主成分（PC）来解释大多数观测到的PAH通量的方差（98%）。第一个PC（$PC_{1}$）是方差的主要驱动因素，代表PAH总排放量。第二个PC（$PC_{2}$）与星云中多环芳烃的电离状态有关。这与NGC 2023中PAH排放的类似分析结果一致。双标图和PC与各种PAH比率的相关性表明，有两个子集的离子带与6.2和7.7 $μ$ m带形成一个子集和8.6和11.0 $μ$ m带的其他。然而，这些子集之间的区别仅存在于PDR中。我们还对多环芳烃通量进行了单独的PCA分析，这次只考虑空腔的变化。这表明在空腔中，$PC_{2}$与多环芳烃的电荷状态无关，而可能与结构分子的变化有关。
2022-01-18 astro-ph.GA
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
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
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
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
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
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
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
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
Characterization of Two Cool Galaxy Outflow Candidates Using Mid-Infrared Emission from Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
本文利用JWST中红外PAH波段观测，在NGC4424和NGC4694星系中发现了恒星盘外的冷气体外流候选结构，证明了中红外观测在识别低质量星系冷外流方面的潜力。
2025-09-15 astro-ph.GA
A Principal Component Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbon emission in NGC 2023
我们使用测量通量的多环芳烃（PAH）的排放功能在6.2，7.7，8.6，11.0和11.2 $μ$ m的反射星云NGC 2023进行主成分分析（PCA）作为一种手段来研究以前报道的PAH排放的变化。我们发现，几乎所有的变化（99%）都可以用两个参数来解释-前两个主成分（PC）。我们探讨这些PC的特点，并表明，第一PC（$PC_{1}$），这是主要的驱动程序的变化，代表的排放量的混合物的多环芳烃与电离物种占主导地位的中性物种。第二个PC（$PC_{2}$）跟踪整个星云中多环芳烃电离状态的变化。与各种PAH比率的PC的相关性表明，6.2和7.7 $μ$ m带的行为不同于8.6和11.0 $μ$ m带，从而形成两组不同的电离带。我们比较的物理条件，特别是辐射场，$G_{0}$，和$G_{0}/n_{H}$比的强度的PC的空间分布，并发现，在$PC_{2}$的变化，即多环芳烃的电离状态的强烈影响$G_{0}$，而PAH的排放量（跟踪由$PC_{1}$）不依赖于$G_0$。
2020-10-09 astro-ph.GA
Environmental dependence of polycyclic aromatic hydrocarbon emission at z~0.8. Investigation by observing the RX J0152.7-1357 with AKARI
利用AKARI对Z=0.84的星系团RXJ0152.7 -1357的观测，研究了多环芳烃（PAH）发射强度与环境的关系. PAH辐射反映了星系的物理状况，主要是8 μ m光度（L 8），可以直接用AKARI的L15波段测量。L 8与红外发光度（LIR）的比值用作PAH强度的示踪剂。光度和光谱红移都被用来识别星系团成员。L15波段探测到的星系倾向于位于星系团的外围，并具有光学绿色，R-z '~ 1.2。我们没有发现星系的L 8/LIR行为在场和星系团环境中有明显的区别。团星系的L 8/LIR随比恒星形成率除以主序星形成率而减小，随LIR而减小，这与场星系的结果一致。L 8/LIR和LIR之间的关系介于文献中z=0和z=2时的关系之间。我们的数据还表明，星暴星系，具有较低的L 8/LIR比主序星，只位于外围的集群。所有这些发现都扩展了以前的研究，表明环境只影响星系类型的比例，并不影响恒星形成星系的L 8/LIR行为。
2015-07-01 astro-ph.GA
The formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in evolved circumstellar environments
本文综述了多环芳烃在演化恒星的星周流出物中的形成，重点是渐近巨星分支上的碳星。陨石研究和最近对不明红外波段的观测提供了风中存在多环芳烃的证据。我们详细的化学过程，导致关闭的第一个芳香环，以及生长机制，导致无定形碳颗粒。本文综述了有关演化恒星包层中PAH形成的现有研究，并介绍了原型碳星IRC+10216内风模拟的新结果。苯（C6H6）和水（H2O）在恒星附近形成，这是由周期性的冲击波引起的非平衡化学反应的结果。芳香环的生长过程可能因此类似于由于羟基OH等自由基的存在而在烟灰火焰中活跃的过程。最后，我们讨论了可能的形成过程中的多环芳烃和芳香族化合物在富氢的R CrB星，V854 Cen，和他们的含义的载体的红色发射和弥漫的星际波段。
2010-10-13 astro-ph.GA 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
Excitation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Emission: Dependence on Size Distribution, Ionization, and Starlight Spectrum and Intensity
本文利用物理模型研究了多环芳烃（PAH）发射光谱对星光光谱与强度、PAH尺寸及电荷分布的敏感性，发现星光条件显著影响PAH红外特征功率比例，并提出通过7.7μm发射强度测量PAH丰度参数的方法。
2021-08-12 astro-ph.GA
Modelling dust extinction in the Magellanic Clouds
我们的模型中观察到的灭绝配置文件的小和大麦云云与合成人口的尘埃颗粒组成的核幔颗粒和自由飞行的多环芳烃的集合。在麦哲伦星云中观察到的所有不同风格的消光曲线都可以通过本模型来描述，该模型先前已（成功）应用于银河系中弥漫和半透明视线的大样本。我们发现，在麦哲伦云的消光产生的经典颗粒一般大于多环芳烃的吸收。在这个模型中，非线性的远紫外线上升占多环芳烃，其存在反过来总是与经典颗粒的尺寸分布的差距。这暗示了之间的物理连接（例如，多环芳烃的常见原因和不存在中等大小的灰尘颗粒，或者需要模型中的附加组件，其可以解释非线性远紫外线上升而不会导致$\sim$ 217 nm处的紫外线凸起，例如，纳米金刚石
2015-07-30 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
A Method to Extract Spatially Resolved Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Emission from Spitzer Spectra: Application to M51
中红外光谱包含丰富的诊断探测星系的物理性质，其中无处不在的多环芳烃（PAHs）的排放功能提供了一个有前途的手段，估计恒星形成率（SFR）相对免疫尘埃灭绝。本文通过对邻近大设计螺旋星系M51的Spitzer/IRS成像模式观测，研究了PAH辐射作为亚千秒差距尺度SFR指标的有效性。我们提出了一种新的方法，分析的空间元素的光谱数据立方体，同时最大限度地提高空间分辨率和空间覆盖范围，同时产生可靠的测量的总的，集成的$5-20\,μ$ m多环芳烃排放。我们设计了一种策略，提取强大的PAH排放使用光谱只有部分光谱覆盖，补充丢失的光谱区域与适当结合的中红外光度法。我们发现，在M51的PAH排放密切相关的反射校正的远紫外，近紫外，和H $α$排放，从规模$\sim 0.4$千秒差距接近核心的6千秒差距的星系盘，表明PAH作为一个很好的示踪剂的SFR在广泛的银河系环境。但区域差异存在。靠近M51的活动核，6.2 $μ$ m特征较弱，PAH发射的总体水平受到抑制。该星系的旋臂和中央恒星形成区发射出比旋臂间区域更强的7.7和8.6 $μ$ m PAH特征。
2020-11-01 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
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Seyfert and star-forming galaxies
多环芳烃（PAHs）是由芳环和相关物质结合产生的碳基分子，可能是产生强红外发射特征（3.3，6.2，7.7，8.6，11.3和12.7微米）的原因。本文以50个Seyfert星系（DL<100 Mpc）为样本，比较了活动星系核的环核（内kpc）PAH辐射与恒星形成星系（22个亮红外星系和30个HII星系）的环核PAH辐射，并研究了中心PAH辐射与扩展PAH辐射之间的差异。使用Spitzer/Spitzer Red摄谱仪的Seyfert和恒星形成星系的光谱数据和新开发的PAH诊断模型网格，来自理论光谱，我们比较了预测和观察到的PAH比率。我们发现，恒星形成星系和活动星系核占主导地位的系统位于PAH诊断图的不同区域。这表明不仅PAH分子的大小和电荷不同，而且激发它们的辐射场的性质和硬度也不同。我们发现初步的证据表明，在活动星系核占主导地位的系统中，PAH的比例与较大的PAH分子（Nc>300-400）以及中性物质的排放是一致的。通过从总的光谱中减去中心源的光谱，我们比较了一个小样本的活动星系核的中心与扩展区域的PAH发射。与活动星系核主导系统中心区域的发现相反，在1型和2型塞弗特星系的扩展区域测量到的PAH比率可以解释为假设PAH分子尺寸分布和分子电离分数与恒星形成星系中心区域相似（100<Nc<300）。
2021-10-26 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
Profile comparison of the 6-9 $μ$m polycyclic aromatic hydrocarbon bands in starburst-dominated galaxies
多环芳烃（PAHs）由于其形成生命前分子的潜力而具有巨大的天体化学和天体生物学意义。我们分析了7.7和8.6 $μ$ m PAH波段在126个主要是从斯皮策/IRS ATLAS项目提取的恒星爆发为主的星系。根据这些谱带的峰位置，我们将它们分为不同的A，B和C彼得斯类，这使我们能够解决PAH排放人口的潜在特征。我们比较了这种分析与以前的工作集中在6.2 $μ$ m PAH带相同的样品。对于第一次在文献中，这种统计分析进行星系的样本。在我们的样本中，7.7 $μ$ m复合体平均分布在A和B类天体中，而8.6 $μ$ m波段代表更多的B类源。此外，39%的星系在6.2和7.7 $μ$ m波段上都属于A类天体，只有18%的星系在这三个波段上都属于A类。“A A A”星系在其星际介质中呈现出更高的温度和更少的尘埃。考虑到我们的样品所涵盖的红移范围，三个波段分布到不同的彼得斯类揭示了一个潜在的宇宙学演化的分子性质的多环芳烃占主导地位的星际介质在这些星系，其中B类物体似乎更频繁地在更高的红移，因此，进一步的研究必须加以解决。
2021-09-03 astro-ph.GA
Variations in the 6.2 $μ$m polycyclic aromatic hydrocarbon band in Active Galactic Nuclei- and Starburst-dominated galaxies
Universidade Federal do Rio Grande（里奥格兰德联邦大学）；Leiden University（莱顿大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
研究通过分析175个星系的6.2微米PAH带，发现其分布与星暴、活动星系核及混合主导类型相关，揭示了PAHs的氮掺杂及第二谱带的影响。
2026-03-19 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbon excitation in nearby spiral galaxies
我们研究了多环芳烃（PAH）的激发在25个附近的面对螺旋星系的样本中使用的中红外PAH排放量的尘埃质量的比例。在11个星系中，我们发现PAH激发直接与紫外或中红外恒星形成示踪剂有关，这与其他研究PAH发射与恒星形成关系的结果一起表明，PAH在恒星形成区域周围的尘埃壳层中激发最强烈。在另外5个星系中，PAH辐射仅在特定的银河系中心半径处的恒星形成区周围增强。在另外6个星系中，PAH激发与演化的恒星星族有更强的相关性，如3.6微米发射所追踪的。其余3个星系的结果是模糊的。PAH/粉尘比率的径向梯度一般不与log（O/H）梯度相关，除非log（O/H）梯度相对较陡。银河系中，多环芳烃被激发的演化恒星有相对较高的远紫外线到中红外线的比例，表明多环芳烃激发和不同的恒星星族之间的联系的变化与星系内的尘埃衰减的变化。另外，形态上的差异可能使多环芳烃更有可能被进化的恒星激发，因为6个星系中有5个是晚型絮状螺旋星系。这些异质性的结果表明，描述多环芳烃激发的复杂性，并使用多环芳烃排放作为恒星形成示踪剂，以及模拟尘埃排放和辐射转移具有广泛的影响。
2020-06-08 astro-ph.GA
Relation between polycyclic aromatic hydrocarbon, Br$α$ and infrared luminosity of local galaxies observed with AKARI
我们编制了412个本星系的多环芳烃（PAH）3.3 $μ$ m，Br $α$和红外光度（$L$（IR））星表，并研究了这些物理参数之间的关系。我们使用AKARI 2-5 $μ$ m光谱测量PAH 3.3 $μ$ m和Br $α$通量，并使用AKARI全天巡天数据测量$L$（IR）。我们的样品的$L$（IR）和红移范围分别为$L$（IR）= $10^{9.7-12.8}$ L $_\odot$和$z_{\rm spec}=0.002-0.3$。我们发现，$L$（PAH 3.3 $μ$ m）与$L$（IR）的比值在$L$（IR）$<$ $10^{11} \rm L_\odot$时恒定，而在较高的$L$（IR）时随$L$（IR）而降低。此外，$L$（Br $α$）与$L$（IR）的比率随着$L$（IR）而降低。$L$（PAH）/ $L$（IR）和$L$（Br $α$）/ $L$（IR）比值与星系类型和尘埃温度的关系并不强烈。这两个比率的相对较弱可归因于PAH的破坏，缺乏激发PAH分子或电离氢气的紫外光子，极高的尘埃衰减，或活动星系核对$L$（IR）的贡献。虽然我们不能确定光度比下降的原因，但它们之间的明显相关性意味着它们彼此相关。我们工作中介绍的目录将在AKARI档案网页上提供。
2017-07-06 astro-ph.GA
The Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Mass Fraction on a 10 pc scale in the Magellanic Clouds
本文用\citet{DL07}尘埃模型拟合了斯皮策和赫歇尔观测资料，给出了小麦哲伦云和大麦哲伦云（SMC，LMC）中尘埃的性质图。我们推导出小碳粒（或多环芳烃; PAH）组分的丰度。全球PAH分数（q_pah，以PAH的形式的灰尘质量的分数）是小SMC（1.0 $^{+0.3}_{-0.3}$ %）比在LMC（3.3 $^{+1.4}_{-1.3}$ %）。我们测量PAH分数在不同的气相（H II区域，H II区域外的电离气体，分子气体，和扩散中性气体）。H II区域在PAH组分的空间分布中表现为独特的孔。在这两个星系中，在弥漫的中性介质中的PAH分数高于电离气体，但类似于分子气体。即使在相同的辐射场强度下，电离气体中的PAH分数也低于扩散中性气体中的PAH分数。我们调查PAH的生命周期作为两个星系之间的金属丰度的函数。LMC的扩散中性介质中的PAH分数与银河系的PAH分数（$\sim4.6$ %）相似，而SMC中的PAH分数明显较低。在LMC的扩散中性介质中的PAH馏分较高的SMC相比，合理的解释包括：一个更有效的PAH生产的大颗粒在较高的金属含量，和/或分子气体中的多环芳烃的增长的碎片。
2019-04-04 astro-ph.GA
The Influence of Aliphatic Components on the Aromatic Emission Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-Sen University（中山大学粤港澳大湾区空间望远镜科学中心）
研究脂肪族成分对多环芳香烃芳香发射特性的影响，发现其可能改变11.2μm带相对于7.7μm和3.3μm带的强度比，影响传统诊断方法的可靠性。
2026-05-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Polycyclic Aromatic Hydrocarbon and the Ultraviolet Extinction Bump at the Cosmic Dawn
针对2175埃紫外消光峰载体未知的问题，结合量子化学计算的多环芳烃（PAH）组合电子吸收光谱，重现了JWST在宇宙黎明星系探测到的红移z~6.71处消光峰，揭示PAH在早期宇宙已广泛存在。
2025-02-12 astro-ph.GA
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
Probing computational methodologies in predicting mid-infrared spectra for large polycyclic aromatic hydrocarbons
我们通过评估几种计算化学方法的效率，将振动光谱的预测扩展到包括多达\sim 1500个碳原子的大尺寸多环芳烃（PAH）分子。我们采用经典力学方法（琥珀和Gaff）与改进的原子点电荷，半经验（PM 3，密度泛函紧束缚），和密度泛函理论（B3 LYP）和进行全局优化和频率计算，以调查PAH的振动带位置的大小的影响。我们主要关注以下中红外发射带3.3，6.2，7.7，8.6，11.3，12.7和17.0微米。我们开发了一个通用的频率标度函数（FSF）来移动频带，并为每个PAH提供与三种方法的系统比较。我们首先验证了这个程序的IR标度光谱从美国宇航局艾姆斯多环芳烃数据库，并将其扩展到新的大型多环芳烃。我们表明，当FSF被施加到琥珀和Gaff红外光谱，正常模式的峰位置与推断从B3 LYP/4- 31 G模型化学之间的协议是实现。由于对于大尺寸分子Nc > 450的计算变得时间密集，因此所提出的方法具有优势。FSF使研究能够扩展到大型多环芳烃，我们清楚地看到17.0微米特征的出现，以及3.3微米特征的减弱。最后，我们调查的趋势，在3.3微米17.0微米的PAH波段比作为PAH的大小和它的响应的函数暴露在不同的辐射强度的领域。
2022-09-26 astro-ph.GA
Perturbation of the Surface of Amorphous Solid Water by the Adsorption of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
通过理论和实验研究，证实了多环芳烃（PAHs）在无定形冰表面的吸附引起冰表面“悬挂”OH（dOH）光谱特征的展宽和红移，红移随PAH尺寸增加而增加，最大可达$\sim$ 85 cm $^{-1}$。它还表明，在某些相互作用的配置，吸附诱导大量重组的氢键网络在冰表面。与实验的比较验证了新的理论方法依赖于密度泛函的紧密结合的方法，它提供了一个折衷的系统尺寸和精度之间，使广泛的表面结构的采样。应用于天体物理学背景下，这项研究表明，通过吸附芳香分子扩大dOH特征可以解释迄今为止在观测冰光谱中的缺失，这为未来具有更高灵敏度的任务提供了希望，将验证其在密集区域的存在或不存在。
2020-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.chem-ph
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
Probing the Ionization States of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons via the 15-20 μm Emission Bands
本文报道了Spitzer/IRS观测到的57个多环芳烃（PAHs）15-20 μm谱带的谱带强度比之间的新的相关性。该样本包括SAGE-Spec巡天的大麦云云点源、SINGS巡天的邻近星系、两个银河ISM卷云源以及银河反射星云NGC 2023和NGC 7023的光谱图。我们发现16.4、17.4和17.8 μm波段的强度在所有环境中都是相互关联的。在NGC 2023和NGC 7023中，这些谱带也与11.0和12.7 μm谱带强度相关。15.8 μm波段只与15-20 μm平台和11.2 μm发射相关。我们研究这些乐队的空间形态，并引入径向削减。我们发现这些谱带在空间上可分为三组：12.7、16.4和17.8 μm谱带; 11.2、15.8 μm谱带和15-18 μm平台; 11.0和17.4 μm谱带。通过对11.0 μm阳离子谱带和11.2 μm中性谱带的空间分布进行平均，可以重建12.7、16.4和17.8 μm谱带的空间分布。17.4 μm谱带以阳离子为主，15.8 μm谱带以中性物质为主，12.7，16.4和17.8 μm谱带以阳离子和中性物质为主。这些结果突出了PAH电离对于通过15-20 μm发射变异性空间区分亚群的重要性。
2015-08-19 astro-ph.GA
