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天文相关冰基质中复杂有机分子的红外光谱 I. 乙醛、乙醇与二甲醚

太阳与恒星天体物理 2018-03-21 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理

摘要

背景。在星际和星周气相环境中已识别出的复杂有机分子(COMs)数量正在稳步增加。最近的实验室研究表明,许多此类物质形成于冰尘埃颗粒上。目前仅有较小的分子物种在空间中以固态被直接识别。嵌入包含与其形成机制相关组分的冰基质中的冷冻复杂有机分子的精确光谱实验室数据仍大为缺乏。目的。本工作提供在多种冰环境及天文相关温度下记录的乙醛(CH3_3CHO)、乙醇(CH3_3CH2_2OH)和二甲醚(CH3_3OCH3_3)的红外参考光谱,以指导或解释天文观测,特别是即将到来的詹姆斯·韦伯空间望远镜观测。方法。使用傅里叶变换透射光谱(500-4000 cm1^{-1} / 20-2.5 μ\mum,1.0 cm1^{-1}分辨率)研究固态乙醛、乙醇和二甲醚,其为纯物质或与水和、CO、甲醇或 CO:甲醇混合。这些物质在 15~K 下沉积于低温冷却的红外透射窗口上。施加升温程序,期间记录红外光谱直至所有冰组分热脱附。结果。我们呈现了大量可与天文数据比较的参考光谱。为所研究的冰混合物和温度提供了精确的谱带位置和谱带宽度。针对每种分子最适于识别的谱带作出了特别努力。对于乙醛,推荐 7.427 和 5.803 μ\mum 谱带;对于乙醇,11.36 和 7.240 μ\mum 谱带是良好候选;对于二甲醚,可使用 9.141 和 8.011 μ\mum 处的谱带。所有光谱均公开于莱顿冰数据库。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.04796,
  title  = {Infrared spectra of complex organic molecules in astronomically relevant ice matrices. I. Acetaldehyde, ethanol, and dimethyl ether},
  author = {J. Terwisscha van Scheltinga and N. F. W. Ligterink and A. C. A. Boogert and E. F. van Dishoeck and H. Linnartz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.04796},
  year   = {2018}
}

备注

forthcoming paper in Astronomy & Astrophysics