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EDIBLES巡天 X. 6196 Å 弥散星际带:将侧边DIBs识别为小载体分子的指示

3/31/2025
astro-ph.GA - Astrophysics of Galaxies
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EDIBLES巡天 X. 6196 Å 弥散星际带:将侧边DIBs识别为小载体分子的指示
A. Ebenbichler
M. Ončák
N. Przybilla
H. R. Hrodmarsson
J. V. Smoker
R. Lallement
A. Farhang
C. Bhatt
J. Cami
M. Cordiner
P. Ehrenfreund
N. L. J. Cox
J. Th. van Loon
B. Foing
1 因斯布鲁克大学,天体与粒子物理研究所,Technikerstr. 25/8, 6020 因斯布鲁克,奥地利; 2 因斯布鲁克大学,离子物理与应用物理研究所,Technikerstr. 25, 6020 因斯布鲁克,奥地利; 3 巴黎东克雷泰尔大学与巴黎西岱大学,CNRS, LISA, F-75013 巴黎,法国; 4 欧洲南方天文台,Alonso de Cordova 3107, Vitacura, 圣地亚哥,智利; 5 英国天文技术中心,皇家天文台,Blackford Hill, 爱丁堡 EH9 3HJ,英国; 6 GEPI, 巴黎天文台,PSL研究大学,CNRS, 巴黎狄德罗大学,索邦巴黎西岱,Place Jules Janssen, 92195 默东,法国; 7 天文学院,基础科学研究所,19395-5531 德黑兰,伊朗; 8 西安大略大学物理与天文系,伦敦,ON N6A 3K7,加拿大; 9 西安大略大学地球与空间探索研究所,伦敦,ON N6A 3K7,加拿大; 10 SETI研究所,189 Bernardo Ave, Suite 100, 山景城,CA 94043,美国; 11 天体化学实验室,NASA戈达德太空飞行中心,Code 691, 8800 Greenbelt Road, 格林贝尔特,MD 20771,美国; 12 美国天主教大学物理系,华盛顿特区 20064,美国; 13 莱顿大学莱顿天文台天体物理实验室,P.O. Box 9513, 2300 RA 莱顿,荷兰; 14 格拉斯研究中心,ACRI-ST, Av. Nicolas Copernic, 格拉斯 06130,法国; 15 伦纳德-琼斯实验室,基尔大学,ST5 5BG,英国; 16 ESTEC, ESA, 开普勒路 1, 2201 AZ 诺德韦克,荷兰; 17 LUNEX EMMESI 欧洲月球火星地球空间创新,SBIC 诺德韦克,荷兰

摘要

背景:对弥散星际带(DIB)轮廓的大量研究已检测到子结构,这反过来表明大分子是其载体。然而,一些最窄的DIB通常不显示此类子结构,暗示了非常小的载体的可能性。 目的:基于先前发现的6196、6440和6623 Å处三个窄DIB之间的紧密相关性,以及在ESO弥散星际带大型探索巡天(EDIBLES)的广泛数据集中检测到它们各自较弱的侧边DIB,我们研究了它们是否可能源于小的线性载体分子。这种方法可以导致具体的DIB载体建议,这可以在未来的实验室测量中进行测试。 方法:我们建议我们研究的DIB代表小分子的单个转动跃迁。我们从观测中确定了分子常数,并将它们与大量量子化学计算的数据进行比较,以约束可能的载体候选者。此外,我们通过使用拟合的分子模型拟合谱线比率来确定转动温度。 结果:我们确定了三个DIB系统及其相应跃迁类型的分子常数。拟合的转动温度在已知星际双原子分子的范围内。我们确定了几个DIB载体候选者,几乎都是分子离子。其中一些是亚稳态物种,表明碰撞复合物作为DIB载体的可能性。 结论:如果我们的假设成立,这将是朝着识别6196 Å DIB(窄DIB中最强的一个)的载体分子迈出的重要一步。

关键词

ISM: 云
ISM: 线和带
ISM: 分子
ISM: 尘埃, 消光
恒星: 早型
研究背景

领域

本研究聚焦于天体物理学领域,特别是对弥散星际带(Diffuse Interstellar Bands, DIBs)的载体识别问题。

问题陈述

尽管DIBs被发现已超过一个世纪,其载体分子的身份在绝大多数情况下(>99%)仍是一个未解之谜。特别是对于一些窄带DIBs,其载体是大型分子还是小型分子存在争议。

理论基础

研究建立在对DIBs光谱特征(如轮廓、相关性)的长期观测(包括ESO EDIBLES巡天数据)以及对星际介质中分子(包括已知的少数DIB载体如C60+和早期发现的双原子分子)的现有认知之上。

研究目标或问题

本研究旨在基于新发现的6196, 6440, 6623 Å三个窄DIBs与其各自侧带(side DIBs)的紧密关联,探讨它们是否可能源自同一小型(可能是双原子)线性载体分子的转动跃迁。

假设

研究假设所观测到的6196, 6440, 6623 Å DIB系统(主DIB及其侧带)代表了小型载体分子的单一电子-转动-振动跃迁中的独立转动谱线。

研究意义

该研究提出了一种识别窄DIB载体的新途径,如果假设得到证实,将是确定6196 Å DIB(最强的窄DIB之一)载体分子身份的关键一步,对理解星际化学和物理具有重要意义。