关于星际介质中的石墨烯
星系天体物理
2017-12-06 v1
摘要
Garciaa-Hernandez 等人（2011, 2012）最近报道在几个行星状星云中检测到平面石墨烯 C_{24}，这启发我们探索星际介质（ISM）中是否存在石墨烯及其含量多少，以及它如何通过其紫外（UV）消光和红外（IR）辐射揭示其存在。原则上，星际石墨烯可能源于多环芳烃（PAH）分子的光化学处理（这些分子在 ISM 中丰富，通过完全失去氢原子），或源于被认为是 ISM 中主要尘埃种类的石墨（通过晶粒 - 晶粒碰撞破碎导致的碎裂）。量子化学计算和实验室实验均表明，石墨烯中激子主导的电子跃迁会在 2755 埃附近引起强吸收带。我们计算了石墨烯的 UV 吸收，并对星际石墨烯丰度设定了约 5 ppm 的 C/H（即总星际碳的约 1.9%）的上限。我们还模拟了 ISM 中星际辐射场的单星光光子激发的石墨烯 C_{24} 的随机加热，并计算了其 IR 发射光谱。通过将模型发射光谱与 ISM 中观测到的光谱进行比较，我们也推导出 ISM 中石墨烯的丰度 <5 ppm 的 C/H。
引用
@article{arxiv.1710.05081,
title = {On Graphene in the Interstellar Medium},
author = {X. H. Chen and Aigen Li and Ke Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05081},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 5 figures; accepted for publication in The Astrophysical Journal (2017)