Scheda LAIBrary FINAL




Informazioni generali

LAIBrary: Library of simulated AIB spectra

LAIBrary

Programma

Progetto

R & D

RSN2

RSN3

Attività: In Itinere; Data inizio: 2020; Data fine: 2025

giacomo.mulas giacomo.mulas@inaf.it

Le Bande Aromatiche Infrarosse (AIBs) sono prominenti emissioni interstellari che gli astronomi usano come traccianti per le condizioni fisiche e chimiche in PDRs a tutte le scale. Sono attribuite a idrocarburi policiclici aromatici (PAHs) eccitati da radiazione UV, con il contributo di altre grandi molecole organiche come i fullereni. I loro profili complessi, che mostrano sottili ma chiare variazioni, risultano sia dal contributo di numerose specie alle stesse bande che dalla complessità intrinseca dovuta all’anarmonicità. Stiamo costruendo un modello dettagliato dei profili intrinseci, e con questo costruiremo una griglia di spettri simulati, da usare per l’interpretazione dei dati JWST, che osserverà le AIBs con sensibilità e risoluzione (sia spaziale che spettrale) senza precedenti.

The Aromatic Infrared Bands (AIBs) are prominent interstellar emissions, used by astronomers to trace the physical and chemical conditions of PDRs at all scales. They are attributed to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), heated by UV radiation, with the contribution of other large aromatic species as fullerenes. Their complex profiles, showing subtle but clear variations, result both from the contribution of many species to the same bands, and by the intrinsic complexity due to anharmonicity. We are developing a detailed model of the intrinsic profiles, and with this we will build a grid of simulated spectra, to guide the interpretation of the data from the forthcoming JWST, which will observe AIBs with unprecedented sensitivity and resolution (both spatial and spectral).

Galassie, AGN e loro evoluzione

Struttura ed evoluzione stellare, incluse le fasi finali

Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari

Tecnologie Informatiche e software

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (utilizzo)


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 1
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. CAGLIARI 1 0 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0 0.00
Totali 1 0 0.20 0.20 0.20 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 5
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 CNRS - Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
2 CNRS - Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
5.0 5.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1016/j.jms.2021.111466 Titolo: Anharmonic infrared spectra of thermally excited pyrene (C16H10): A combined view of DFT-based GVPT2 with AnharmonicCaOs, and approximate DFT molecular dynamics with demonNano Autori:Shubhadip Chakraborty and Giacomo Mulas and Mathias Rapacioli and Christine Joblin Publisher:Elsevier BV Rivista: Journal of Molecular Spectroscopy Anno pubblicazione:2021
2 10.1021/acs.jpca.8b11016 Titolo: Experimental Approach to the Study of Anharmonicity in the Infrared Spectrum of Pyrene from 14 to 723 K Autori:Shubhadip Chakraborty and Giacomo Mulas and Karine Demyk and Christine Joblin Publisher:American Chemical Society (ACS) Rivista: The Journal of Physical Chemistry A Anno pubblicazione:2019
3 10.1063/1.5050087 Titolo: Anharmonic vibrational spectroscopy of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) Autori:Giacomo Mulas and Cyril Falvo and Patrick Cassam-Chenaï and Christine Joblin Publisher:AIP Publishing Rivista: The Journal of Chemical Physics Anno pubblicazione:2018
4 10.1051/0004-6361/202038139 Titolo: Astrochemical relevance of VUV ionization of large PAH cations Autori:G. Wenzel and C. Joblin and A. Giuliani and S. Rodriguez Castillo and G. Mulas and M. Ji and H. Sab .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2020
5 10.1088/1742-6596/1412/6/062002 Titolo: Photo-processing of astro-PAHs Autori:C Joblin and G Wenzel and S Rodriguez Castillo and A Simon and H Sabbah and A Bonnamy and D Toublan .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Journal of Physics: Conference Series Anno pubblicazione:2020
6 10.1051/0004-6361/202140737 Titolo: Photodissociation of aliphatic PAH derivatives under relevant astrophysical conditions Autori:A. Marciniak and C. Joblin and G. Mulas and V. Rao Mundlapati and A. Bonnamy Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2021



Informazioni Pubbliche

Astronomy databases; Interstellar dust processes; Interstellar emissions; Interstellar molecules; Molecular physics; Molecular spectroscopy; Molecule destruction; Molecule formation

Giacomo Mulas is one of the main authors of the Theoretical Spectral Database of PAHs, hosted at the Observatory of Cagliari, still maintained by him. He is also the author of the AnharmoniCaOs quantum chemistry code used in this project, as well as of one of the currently leading PAH emission models, the only one that included, at least approximately, anharmonicity. G. Mulas was also involved in the VAMDC project, integrating the Theoretical Spectral Database of PAHs in a federated, distributed e-infrastructure. The VAMDC node of the Observatory of Cagliari is still maintained by G. Mulas. All along a very long a fruitful collaboration with C. Joblin’s group, G. Mulas provided theoretical support for the interpretation of laboratory data.

ESPOIRS and PIRENEA experimental setups at CNRS-IRAP. SOLEIL synchrotron for UV irradiation experiments of PAHs CINECA and CALMIP HPC facilities for AnharmoniCaOs and molecular dynamics runs Local computers at IRAP and at the INAF-Observatory of Cagliari to host databases


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 giacomo.mulas giacomo.mulas@inaf.it O.A. CAGLIARI Y RICERCATORE ASTRONOMO P.I. INAF X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 christine.joblin christine.joblin@irap.omp.eu CNRS - Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie Y Chercheur P.I. IRAP [0, 0, 0] [0.3, 0.3, 0.3] 0.0
2 karine.demyk karyne.demyk@irap.omp.eu CNRS - Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie Y Chercheur leading ESPOIRS scientist [0, 0, 0] [0.3, 0.3, 0.3] 0.0
3 mathias.rapacioli mathias.rapacioli@irsamc.ups-tlse.fr CNRS - Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques Y Chercheur MD calculations [0, 0, 0] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
4 aude.simon aude.simon@irsamc.ups-tlse.fr CNRS - Laboratoire de Chimie et Physique Quantiques Y Chercheur MD calculations [0, 0, 0] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
5 dominique.toublanc dominique.toublanc@univ-tlse3.fr CNRS - Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie Y Chercheur Development of emission model [0, 0, 0] [0.25, 0.25, 0.25] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

This project is entirely funded by external collaborations. The dedicated experimental setups involved were funded by the NANOCOSMOS EU FP7 project. Some personnel was hired on funds granted by CNES.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF mini grant 5 5 0 0 0 0 10 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)