宇宙射线对多环芳烃的加工处理

背景：宇宙射线几乎存在于星际介质的所有相态中。多环芳烃(PAHs)和宇宙射线是星际介质中丰富且普遍存在的成分。然而，它们之间的相互作用此前从未被充分研究。目的：研究宇宙射线离子(H、He、CNO和Fe-Co-Ni)及电子轰击对星系内和星系外环境中PAHs的影响。方法：我们计算了PAHs与能量在5 MeV/核子至10 GeV之间（高于碳原子损失阈值）的宇宙射线离子和电子碰撞时的核相互作用和电子相互作用，研究对象包括正常星系、星暴星系和冷却流星系团。结果：宇宙射线离子对PAHs的破坏时标取决于电子激发能Eo和可用于解离的能量。小PAHs被破坏得更快，其中He和CNO组是更有效的抛射体。对于电子碰撞，寿命与PAH大小无关，并随阈值能量To变化。结论：宇宙射线在弥漫云中加工PAHs，而在弥漫云中星际激波的破坏效率较低。在充满星系晕的热气体、星暴星系的外流以及星系团内介质中，PAHs的破坏主要由与热离子和电子的碰撞主导，但如果分子位于更致密的云团中并与热气体隔离，则该机制无效。宇宙射线可以进入更致密的云团，并与X射线一起决定这些受保护PAHs的寿命。这限制了将PAHs作为示踪冷夹带物质存在的“染料”的应用。