热气体中的多环芳烃处理

背景：多环芳烃（PAHs）被认为是星际介质中普遍存在且重要的尘埃成分。然而，它们浸入热（激波后）气体中的效应此前从未被充分研究。目的：我们研究星际激波后热气体中高能离子和电子碰撞对PAHs的影响。方法：我们计算了在H II区和热激波后气体中，温度范围为10^3至10^8 K时，高于碳原子损失阈值的离子-PAH和电子-PAH的核相互作用和电子相互作用。结果：在低温（T < 3×10^4 K）下，PAH的破坏以He碰撞为主；在更高温度下，则以电子碰撞为主。对于T < 10^6 K，较小的PAH破坏得更快，但在更高温度下，所有PAH的破坏速率大致相同。在稀薄热气体（n_H ~ 0.01 cm^-3，T ~ 10^7 K）中，PAH的寿命约为千年，比这类天体的典型寿命短数个数量级，这种热气体是星系外流中冕状气体的典型特征。结论：在热气体中，PAH主要通过电子碰撞而非吸收热气体中的X射线光子而被破坏。由此产生的PAH侵蚀通过分子外围的C2损失发生，从而保留了芳香结构。只有当发射PAH从致密的、被裹挟的、尚未完全暴露于热气体效应的团块中烧蚀出来时，才有可能观测到来自百万度或更高温度气体的PAH发射。