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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.14.2016.tde-15012021-152925
Document
Author
Full name
Carla Martinez Canelo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Friaca, Amancio Cesar Santos (President)
Almeida, Amaury Augusto de
Rodrigues, Fabio
Sales, Dinalva Aires de
Title in Portuguese
O Mundo Aromático - dos PAHs no meio interestelar às condições bióticas
Keywords in Portuguese
Astrobiologia
Astroquímica
evolução de galáxias
infravermelho
meio interestelar
PAHs
starbursts
Abstract in Portuguese
Uma fração considerável do carbono no meio interestelar (ISM, da siga em inglês) - 20% ou mais - está na forma de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (PAHs, na sigla em inglês), e as linhas de emissão do ISM no infravermelho médio são dominadas por bandas relacionadas a este tipo de moléculas (Joblin et al., 1992). Quando um PAH incorpora um ou mais átomos de nitrogênio, que substituem átomos de carbono, ele se torna um heterociclo policíclico aromático nitrogenado (PANH, da siga em inglês). Eles podem fornecer o elo perdido entre a química abundante dos PAHs no ISM e as nucleobases que compõem todos os seres vivos. A análise das características dos perfis de PAH, especialmente o de 6.2m, poderia indicar a presença do nitrogênio incorporado aos anéis. Peeters et al. (2002) sugeriu a divisão dos espectros de PAH em três classes - A, B e C - dependendo da interpretação da variação da posição do pico dos perfis. A identificação da classe da banda de 6.2m pode mostrar se PANHs estão presentes e quão importantes são para esta emissão. Neste trabalho, 206 galáxias (no geral, dominadas por starbursts), extraídas do projeto Spitzer/IRS ATLAS (Hernan-Caballero & Hatziminaoglou, 2011), tiveram seus perfis de 6.2m ajustados e distribuídos nas classes de Peeters. Um total de 124 (60%) galáxias foram classificadas como classe A, 42 (20%) galáxias como classe B e 3 (1.5%) galáxias como classe C. A classe A, correspondente a um comprimento de onda central perto de 6.22m, só foi explicada pela substituição de carbono por nitrogênio, apesar de outras tentativas de explanação (Hudgins et al., 2005). Além disso, a classe B pode representar uma mistura entre PAHs e PANHs. Logo, estes espectros sugerem a presença significativa de PANHs, o que pode indicar outro reservatório de nitrogênio no Universo, com condições de densidade e temperatura diferentes das fases gasosas e gelos.
Title in English
The Aromatic World - from PAHs in the interstellar medium to biotic conditions
Keywords in English
Astrobiology
Astrochemistry
evolution of galaxies
infrared
interstellar medium
PAHs
starbursts
Abstract in English
A considerable fraction of carbon in the interstellar medium - 20% or more - is in the form of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and their mid infrared emission lines are dominated by bands related to this class of molecules (Joblin et al., 1992). When a PAH incorporates one or more atoms of nitrogen, that substitute the carbon atoms, it becomes a polycyclic aromatic nitrogen heterocycle (PANH). They can provide the missing link between the abundant PAHs chemistry at the ISM and the nucleobases that compose all living beings. Analyses of the PAHs features profiles, especially the 6.2m feature, could indicate the presence of nitrogen incorporated to the rings. Peeters et al. (2002) has suggested the division of PAH spectra into three classes - A, B and C - depending on the variation's interpretation of the prole peak positions. Identification of the feature class can show if PANHs are present and how important they are for this emission. For this work, 206 galaxies (starburst-dominated, in general), extracted from the Spitzer/IRS ATLAS project (Hernan-Caballero e Hatziminaoglou, 2011), have their 6.2m profiles fitted and distributed into the Peeter's classes. A total of 124 (60%) galaxies were classified as class A, 42 (20%) galaxies as class B and 3 (1.5%) galaxies as class C. The class A, corresponding to a central wavelength near 6.22m, has only been explained by carbon replaced by nitrogen, despite other attempts of explanation (Hudgins et al., 2005). Besides, class B can represent a mix between PAHs and PANHs. Therefore, these spectra suggest a significant presence of PANHs, that could indicate another reservoir of nitrogen in the Universe, with density and temperature conditions different from those of gas phase and ices.
 
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Publishing Date
2021-01-29
 
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