多环芳香烃分子与2175埃星际消光隆起
星系天体物理
2023-08-10 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
2175埃消光隆起是自1965年发现以来叠加在星际消光曲线上最强的光谱吸收特征，其确切性质至今未知。该消光隆起流行的候选载体包括纳米级石墨颗粒和多环芳香烃（PAH）分子。为定量评估PAHs作为可能载体的合理性，我们对30个紧致、周缘缩合PAH分子及其阳离子与阴离子进行了量子化学计算，其尺寸范围宽泛，从16到96个C原子不等，平均尺寸为43个C原子。研究发现，此类PAH分子个体虽呈现尖锐吸收特征，但其混合物却显示出平滑而宽的吸收带，类似于2175埃星际消光隆起。该吸收源于π*–π跃迁，对于随机选取且均匀加权的PAH混合物，吸收隆起的宽度和强度随PAH尺寸与电荷态变化不大，而位置随PAH尺寸增大向长波方向移动。在计入计算不确定度后，计算所得隆起位置似乎与星际消光隆起一致，但若分子均匀加权，计算宽度明显宽于星际隆起。看来，要解释观测到的隆起宽度，必须诉诸于特定尺寸与结构的PAH物种。
引用
@article{arxiv.2308.04084,
title = {Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules and the 2175 Angstrom Interstellar Extinction Bump},
author = {Qi Lin and X. J. Yang and Aigen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04084},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 8 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS