不对称多环芳烃作为天文观测星际红外光谱的可行来源
星系天体物理
2015-10-27 v1 化学物理
摘要
为了寻找天文上观测良好的红外 (IR) 光谱的可行分子来源，利用密度泛函理论 (DFT) 分析了不对称分子构型的多环芳烃 (PAH)。起始分子为苯 C6H6、萘 C10H8 和 1H-菲 C13H9。在星际空间中，这些分子将受到高能光子和质子的轰击，这可能产生如 C6H6n+（计算中 n=0~3）、C10H8n+ 和 C13H9n+ 的阳离子分子，以及缺 CH 的分子 C5H5n+、C9H7n+ 和 C12H8n+。基于 DFT 的 Gaussian 程序分析了这些分子的 IR 光谱。结果表明，对称构型分子如苯、萘、1H-菲及其阳离子（+、2+ 和 3+）与观测到的 IR 几乎不相似。与这些对称分子相反，阳离子和不对称构型分子中的若干情况表现出相当好的 IR 趋势。一个典型例子是 C12H83+，其计算得到的谐波 IR 波长为 3.2、6.3、7.5、7.8、8.7、11.3 和 12.8 微米，与天文观测到的 3.3、6.2、7.6、7.8、8.6、11.2 和 12.7 微米波长非常吻合。这是令人惊叹的一致性。此外，诸如 C5H5+、C9H7+、C9H72+、C9H73+ 和 C12H82+ 等一些情况也表现出相当好的吻合。这些结果表明，不对称和阳离子 PAH 可能是星际尘埃的可行来源。
引用
@article{arxiv.1510.07403,
title = {Asymmetric polycyclic aromatic hydrocarbon as a capable source of astronomically observed interstellar infrared spectrum},
author = {Norio Ota},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.07403},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 10 figures, 5 tables