Астрохимия и астробиология

О природе мелких органических частиц: ПАУ или наночастицы?

Дмитрий Вибе

2013-05-01 11:13:17

Полезно время от времени вспоминать, что несмотря на общепринятую связь между излучением в ближнем ИК-диапазоне и макромолекулами полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) неидентифицированные инфракрасные полосы как были неидентифицированными, так и остались. Поэтому по-прежнему возможно, что их источником окажутся в конечном итоге не ПАУ, а что-то ещё. То есть, без ароматических колец, вероятно, не обойтись, но это необязательно должны быть в чистом виде свободные молекулы ПАУ. В работе Sun Kwok и Yong Zhang рассматривается возможность объяснения спектров в ближнем ИК-диапазоне наличием смешанных ароматических и алифатических органических наночастиц (mixed aromatic/aliphatic organic nanoparticle, MAON).

Хотя в астрономической литературе основное внимание уделяется всего лишь нескольким полосам (3,3, 6,2, 7,7, 8,6 и 11,3 микрона), полный ИК-спектр гораздо богаче. В нём есть и другие полосы как на длинах волн порядка нескольких микрон, так и в диапазоне от 15 до 30 мкм. Кроме того, в ближнем ИК-диапазоне имеются и более протяжённые эмиссионные плато. По мнению авторов, модель ПАУ в объяснении происхождения этих плато не особенно преуспела. С другой стороны, они естественным образом появляются в модели частиц MAON, содержащих значительный аморфный компонент. В работе проанализированы спектры нескольких источников, и показано, что вклад алифатических компонентов сравним с вкладом ароматических полос или (чаще) превосходит его. Относительное содержание алифатических и ароматических компонентов в частицах может меняться со временем, на что указывает, например, постепенный сдвиг 6-микронной полосы с 6,2 мкм (доминируют ароматические компоненты) в протопланетарных туманностях на 6,3 мкм (доминируют алифатические компоненты) в планетарных туманностях. В целом, разнообразие спектров и закономерности в них, зависящие от типа объекта, указывают, что углерод не связан в частицах какого-либо одного типа (в частности, ПАУ). Поэтому представление о мелкой пыли как о смеси частиц двух видов, например ПАУ и VSG, которое часто используется в спектральном моделировании, является упрощённым. Скорее, имеет смысл говорить о «более мелких» мелких частицах, излучающих преимущественно в полосах, и о «более крупных» мелких частицах, излучающих преимущественно в континууме, понимая, что между ними нет чёткой границы.

Ответить

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.