氢原子撞击对未证认红外谱带的激发

建立了一个模型，用于描述星际介质中氢原子撞击对未证认红外谱带（UIBs）的激发。该模型基于以下事实：在远紫外辐射和碳氢化合物颗粒存在的条件下，氢气将部分解离，颗粒表面将部分氢化并部分覆盖着自由碳键。在这种统计平衡下，来自气体的氢原子将以一定速率与颗粒表面的碳原子复合。每次复合时，氢原子在颗粒中沉积约 5 eV 的能量。其中一半直接转化为振动激发，并总是以相同的方式分布在颗粒中耦合最紧密的振动模式之间。在没有频繁的颗粒间碰撞的情况下，这种能量的唯一出口是红外再发射，如果颗粒的化学结构合适，其中一部分以 UIBs 形式发射，另一部分则以连续谱形式发射。这种分配仅取决于颗粒的大小，并假设所有颗粒具有相同的构成。只有一小部分（约 0.25）的颗粒（其中最小的那些）会对 UIBs 有显著贡献。定量地表明，由于氢相对于紫外光子的压倒性丰度，氢原子撞击通常是比紫外吸收更有效的激发剂。只有在非常靠近年轻亮星的地方，这种情况才不再成立，因为光子通量会大大超过氢原子通量。因此，要理解观测到的各种 UIB 光谱，氢原子撞击和远紫外吸收两者都是必需的。该模型转化为少量方程，使其预测结果能够与过去二十年中变得异常丰富和精确的天文观测数据进行定量比较。