Астрохимия и астробиология

О возможности идентификации ПАУ по спектрам

Дмитрий Вибе

2014-05-23 11:37:48

Хотя полосы в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне были открыты более пятидесяти лет назад, однозначного мнения об их природе пока выработать не удалось. Наиболее популярным кандидатом остаются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), однако имеются и альтернативные объяснения. Поэтому неидентифицированные инфракрасные полосы так и остаются по сей день неидентифицированными.

Очередную попытку связать эмиссионные полосы в ближнем ИК-диапазоне с конкретными молекулами ПАУ предприняли Марисса Розенберг и её коллеги. Суть их работы состоит в следующем. Они извлекли из базы данных NASA Ames PAH IR Spectroscopic Database данные о спектрах поглощения 548 различных молекул ПАУ с числом атомов углерода от 9 до 384, в различных состояниях ионизации и с различными геометриями. На основании этих спектров поглощения были посчитаны спектры излучения для условий туманности NGC 7023 NW, инфракрасный спектр которой использовался в качестве шаблона. Из 548 спектров излучения случайным образом создавались смеси, в которых содержание ПАУ каждого вида варьировалось от 0 до 1.

Смесей таких было создано 1000 штук, и результирующий спектр в диапазоне от 5 до 15 микрон всякий раз оказывался практически одним и тем же, очень похожим на наблюдаемый. Далее, они провели подобные же расчёты, но с ограниченным количеством компонентов (не со всеми 548) — от 10 до 100. Этот анализ показал, что наблюдаемый спектр хорошо воспроизводится при условии, что в смесь включается не менее 30 различных компонентов.

Вывод таков: наблюдаемый спектр в ближнем ИК-диапазоне не может возникать в результате эмиссии какого-либо одного вида молекул ПАУ. Это должна быть смесь многих десятков различных видов молекул. При этом, если вы включаете в смесь более 30 молекул, результирующий спектр мало зависит от того, какие именно взяты молекулы. Этим, по мнению авторов, объясняется относительно одинаковая форма спектра в ближнем ИК-диапазоне в очень различных объектах. Для идентификации компонентов смеси требуются наблюдения с существенно более высоким спектральным разрешением.

Ответить

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.