PAHs im Interstellaren Raum

Zusammenfassung

1973 entdeckten Gillett, Forrest und Merrill^69,70), daß bestimmte astronomische Objekte eine breite Bande bei 3050 cm^-1 emittieren. Später wurden weitere IR-Emissionsbanden im mittleren Spektralbereich (bei 500 bis 3200 cm^-1) beobachtet, und eine Vielzahl interstellarer IR-Emissionsquellen mit sehr ähnlichen Spektren gefunden. Die Emissionen stammen nicht nur aus der Milchstraße sondern auch aus anderen Galaxien. Sie treten in Regionen auf, in denen UV-Strahlung auf interstellaren Staub trifft und scheinen vom Alter und der Geschichte des Staubs unabhängig zu sein. Die heute dominierende, wenn auch noch nicht völlig gesicherte Theorie des Phänomens wurde 1984 eingeführt^69,70); sie besteht in der Annahme, daß es sich bei den Emissionen um IR-Fluoreszenzen aus vibronisch hoch angeregten PAHs handelt. Es gibt Hinweise dafür, daß die intensivsten Emissionsbanden aus PAHs mit 20 bis 50 C-Atomen stammen. In den Spektren beobachtet man die zu out-of-plane-Schwingungen gehörenden Banden (730–910 cm^-1) von Benzol ringen mit isolierten sowie zwei und drei benachbarten aromatischen CH-Gruppen (Abschnitt 7.4), während Signale von Ringen mit vier benachbarten CH-Gruppen (terminale Ringe) fehlen. Daraus ist der Schluß gezogen worden, daß hochmolekulare peri-kondensierte PAHs (zum Beispiel vom Typ der Circumarene, Abschnitt 3.4) dominieren. Die PAHs scheinen im interstellaren Staub weitgehend isoliert und nicht in Form von Clustern vorzuliegen. Ferner muß angenommen werden, daß die IR-Fluoreszenz emittierenden PAHs überwiegend nicht als neutrale Moleküle sondern in Form ihrer Radikalkationen anwesend sind.