星际介质中的氘代多环芳香烃：脂肪族C–D谱带强度
星系天体物理
2023-08-09 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
氘（D）仅在宇宙大爆炸中生成，标准大爆炸核合成（BBN）模型预言其原初丰度D/H~26ppm。随着星系演化，因星体消耗（astration）D/H逐渐降低。星系化学演化（GCE）模型预言现今丰度为D/H~20ppm。然而，对本地星际介质（ISM）的观测揭示气相星际D/H在不同区域差异显著，中位丰度为D/H~13ppm，远低于BBN与GCE模型的预言。有观点认为缺失的D/H~7ppm可能被锁入氘代多环芳香烃（PAH）分子中。但我们此前已证明含芳香族C–D单元的PAH不足以解释缺失的D。本文探讨含脂肪族C–D单元的PAH是否可作为D的储库。我们对“超氘代”PAH（一个C原子上共用一个D和一个H）及连有D取代甲基的PAH进行振动谱的量子化学计算，并推导脂肪族C–D伸缩振动（A_4.65）的谱带强度。将计算所得的A_4.65应用于观测到的~4.6–4.8微米脂肪族C–D发射，发现含脂肪族C–D单元的PAH可能束缚了可观量的D/H，并勉强解释缺失的D。本文亦讨论了生成含脂肪族C–D单元PAH的可能途径。
引用
@article{arxiv.2308.04085,
title = {Deuterated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Interstellar Medium: The Aliphatic C--D Band Strengths},
author = {X. J. Yang and Aigen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04085},
year = {2023}
}
备注
41 pages, 24 figures, accepted for publication by ApJS