宇宙中的脂肪族与芳香族：JWST前时代
星系天体物理
2023-08-09 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
在各类天体物理区域中普遍观测到的3.3、6.2、7.7、8.6及11.3微米的所谓“未证认红外发射”（UIE）特征，通常归因于多环芳香烃（PAH）分子。天文PAH常具有脂肪族组分（例如，脂肪族侧基如甲基--CH3可作为官能团连接于PAH上），这由众多UIE源中检测到的3.4微米脂肪族C--H伸缩特征所揭示。凭借前所未有的灵敏度、空间分辨率与高光谱分辨率，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）有望革新宇宙中脂肪族与芳香族的研究。为便利JWST观测分析，我们提出一个理论框架，通过3.4微米特征与3.3微米特征的发射强度比来确定PAH的脂肪族分数（\eta_ali，即脂肪族单元中C原子的比例）。为展示该框架的有效性，我们尽可能完整地汇编了JWST前时代获取的3.3与3.4微米UIE数据样本，并将该框架应用于这些前JWST数据。我们得出中位脂肪族分数为<\eta_ali>=5.4%，并发现原行星状星云中由缺乏紫外辐射的冷星照亮时脂肪族分数最高。然而，恒星光子的“硬度”并非影响PAH脂肪族性的唯一因素，星光的强度等其他因素也可能起重要作用。
引用
@article{arxiv.2308.04004,
title = {Aliphatics and Aromatics in the Universe: The Pre-JWST Era},
author = {X. J. Yang and Aigen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04004},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 15 figures, accepted for publication by ApJS