1-5 $\mu$m 波段的 PAH 光谱学

PAH 模型预测在 1-5 $\mu$m 区域有许多弱发射特征，可解决自 80 年代中期该模型提出以来所面临的重大问题。这些特征包含关于 PAH 群体的基本信息，而这些信息无法通过 5-20 $\mu$m 区域强得多的 PAH 谱带获取。除 3.3 $\mu$m 谱带与平台外，由于本征强度低，1-5 $\mu$m 大部分区域的 PAH 光谱学尚未被探索。ISO 与 Akari 覆盖了部分该波长范围，但缺乏足够的灵敏度与分辨率以足够保真度测量所预测的谱带。JWST 上的 NIRSpec 仪器的光谱能力将使得测量并完整刻画该区域预期的许多 PAH 特征成为可能。这些包括氘代 PAH、氰基 PAH（PAH-C$\equiv$N）的基频、倍频与合频 C-D 和 C$\equiv$N 伸缩谱带，以及主导 5-20 $\mu$m 区域的强 PAH 谱带的倍频与合频。这些谱带将揭示束缚于 PAH 中的 D 的量、PAH 的 D/H 比、PAH 脂肪族与芳香族子组分间的 D 分布，并在逐个天体及延展天体内部描绘 PAH 形成与演化的关键阶段。若氰基 PAH 存在，这些谱带还将揭示束缚于 PAH 中的氰基的量，确定该 PAH 子集内的 N/C 比，并区分近 4.5 $\mu$m 处由 CD 与 C$\equiv$N 产生的谱带。