Ist es möglich, diffuse interstellare Bänder zu simulieren?

Ich habe kürzlich dieses YouTube-Video über Diffuse Interstellar Bands (DIB) gesehen, das die Bestätigung eines Buckminsterfullerens als Quelle einer DIB beschreibt.

Ist es möglich zu simulieren, wie ein vorgeschlagenes Molekül mit interstellarer Strahlung unter Weltraumbedingungen interagiert und mit solchen DIBs Licht emittiert? Wenn ja, ist es rechenintensiv?

Könnten ähnliche Moleküle zu ähnlichen DIBs führen? Wenn ja, könnte dies verwendet werden, um eine Suche nach einer bestimmten DIB zu leiten?

Diese Antwort bietet mehrere Simulationsanwendungen. Gibt es eine Software, die diese Art von Simulation durchführen kann?

Ich fand auch Edwards & Leach (A&A, 1993), wo die Autoren versuchten, dies zu simulieren, ich konnte das ganze Papier nicht verstehen, aber sie schienen das Verständnis von C 60 DIB-Emissionen erheblich zu verbessern . Sie schienen auch viele Daten zu erfordern, können diese Daten auch theoretisch berechnet oder vielleicht angenähert werden?

Antworten (1)

Ist es möglich zu simulieren, wie ein vorgeschlagenes Molekül mit interstellarer Strahlung unter Weltraumbedingungen interagiert und mit solchen DIBs Licht emittiert? Wenn ja, ist es rechenintensiv?

Solange das Molekül nicht zu groß ist, können Ansätze der Computerquantenchemie im Allgemeinen ziemlich viel über die Wechselwirkung Ihres Moleküls mit Strahlung sagen. Typische Fullerene wie C 60 sind für solche Methoden recht groß, aber dennoch überschaubar.

Das Wichtigste ist jedoch Folgendes zu erkennen:

  • Sie müssen dies nicht simulieren. Sie können einfach ins Labor gehen und es messen.

Moleküle auf der Erde interagieren mit Strahlung auf genau die gleiche Weise wie im interstellaren Raum. Wenn Sie das IR-Spektrum wissen möchten, stecken Sie Ihr Molekül einfach in eine Gaszelle (geben Sie möglicherweise eine Menge Geld und Mühe aus, um sicherzustellen, dass die Bedingungen genau die gleichen sind wie das interstellare Medium, an dem Sie interessiert sind). Licht hindurch und messen ihre Wechselwirkung.

Die Computerphysik schneidet bei diesen Dingen oft ziemlich gut ab, aber sie ist noch nicht unfehlbar, und Experimente sind der unersetzliche Goldstandard für Größen wie diese.

Könnten ähnliche Moleküle zu ähnlichen DIBs führen?

Gut möglich. Es bleibt nichts anderes übrig, als eine ganze Menge Moleküle zu überprüfen und zu versuchen, sie auszuschließen. Da festgestellt wird, dass immer mehr Moleküle mit Ihrem Zielspektrum nicht kompatibel sind, gewinnen Sie zunehmendes Vertrauen in Ihre voraussichtliche Identifizierung.

Gibt es eine Software, die diese Art von Simulation durchführen kann?

Sie könnten an der Wikipedia-Seite Liste der Software für Quantenchemie und Festkörperphysik interessiert sein .

Zweifellos werden Labormessungen immer die ultimative Antwort sein. Aber wenn eine Simulation möglich ist, ist es wahrscheinlich viel billiger, als solche Bedingungen in einem Labor zu schaffen, also könnte es eine gute Möglichkeit sein, solche Entdeckungen zu lenken
Es ist denkbar, dass zukünftige Verbesserungen der quantenchemischen Methoden Simulationen auf ein Niveau bringen werden, auf dem sie billig und zuverlässig genug sind, um eine führende Rolle für diese Klasse von Anwendungen zu übernehmen (mit experimenteller Bestätigung als unüberspringbare letzte Stufe). Aber so weit sind wir noch nicht und werden es wahrscheinlich auch in absehbarer Zeit nicht sein.
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