Infrared Colors and Variability of Evolved Stars from COBE DIRBE Data
对于207个IRAS源的完整12微米通量限制样品,我们使用COBE卫星上的DIRBE仪器数据库提取了1.25 - 60微米之间的七个红外波段的光变曲线。使用以前的红外测量,我们过滤了这些光变曲线,以去除受附近同伴影响的数据点。在时间平均的DIRBE色-色图中,我们发现了半正则星、Mira变星、碳星、OH/IR星和红巨星的明显分离,没有星周尘埃,几乎没有或没有视觉变化。DIRBE 1.25 - 25微米的颜色逐渐变红,DIRBE数据库中的可变性沿着富氧序列无尘埃略有变化的红巨星-> SRb/Lb -> SRa -> Mira -> OH/IR和富碳SRb/Lb -> Mira序列增加。这支持了先前的断言,即这些是涉及持续生产和喷射尘埃的进化序列。碳星比富氧星更红,除了F(12)/F(25)比率。在样本中的28个源中,以前没有注意到是可变的,18个在DIRBE数据中明显可变,在4.9微米处的变化幅度约为0.9等,在12微米处约为0.6等,与它们是非常多尘的Mira类变量一致。半规则变星L2 Pup的光变曲线特别引人注目。在1.25、2.2和3.5微米处的最大值出现在4.9和12微米处的最大值之前10 - 20天,并且在4.9和12微米处,在两个近红外最大值之间看到另一个最大值。
2003-06-20 astro-ph
A Tentative Detection of the Cosmic Infrared Background at 3.5 microns from COBE/DIRBE Observations
来自行星际尘埃(IPD)粒子的前景发射和散射光以及来自银河系恒星源的发射是从~ 1至5微米范围的漫射天空测量确定宇宙红外背景(CIB)的最大障碍。我们使用地面观测限制的K-波段强度的CIB结合天空图获得的漫红外背景实验(DIRBE)的COBE卫星重新检查限制的CIB在1.25,3.5,和4.9微米。采用CIB强度为7.4 nW m-2 sr-1,在2.2微米,并使用2.2微米DIRBE从IPD云的发射已被扣除的天空图,我们创建一个空间模板的银河系恒星的贡献,漫红外天空。然后,这个模板被用来减去的IPD排放减去DIRBE天图的弥漫银河系恒星辐射的贡献。DIRBE的100微米数据被用来估计3.5和4.9微米的星际尘埃发射的小贡献。我们的方法显着减少了与银河系星光的减法相关的错误,只留下IPD发射分量作为在这些波长处检测CIB的主要障碍。该分析导致CIB在3.5微米处的试验性检测。这些结果的宇宙学意义的文件进行了讨论。
1998-09-18 astro-ph
A Study of External Galaxies Detected by COBE-DIRBE
通过将COBE、漫红外背景实验(DIRBE)全天巡天与红外天文台河外天体目录和银河系天体物理学中心目录中已知星系的位置进行比较,发现了多达56个星系。在本文中,我们提出了这些检测的光度分析和分析其粉尘性质。样品主要由晚型螺旋和活动星系,其远红外连续25-240微米之间的建议,一个单一的尘埃成分占主导地位的远红外辐射。结果表明,对于旋涡星系,T(尘埃)= 27.6K,对于活动星系,T(尘埃)= 35.5K。在T(尘埃)= 20 - 30 K时检测到的尘埃成分的质量与T(尘埃)= 15 K的假设成分的比值的估计提供了对在140和240微米处检测到的星系中存在的极冷尘埃(VCD)成分的适度限制。VCD组件的质量小于20-30 K粉尘的两倍,与所有的上限是一致的。
1996-10-29 astro-ph
A Tentative Detection of the Cosmic Infrared Background at 3.5 microns Using COBE/DIRBE Observations
来自行星际尘埃(IPD)粒子的前景发射和散射光以及来自银河系恒星源的发射是从~ 1至5微米范围的漫射天空测量确定宇宙红外背景(CIB)的最大障碍。我们描述了一种新的方法来推导CIB在近红外波长,减少了不确定性与删除银河系恒星的发射成分从天空地图。该方法在3.5和4.9 μ m处产生正残差,其中仅3.5 μ m残差接近各向同性。我们认为我们的结果作为一个试探性的检测CIB在这个波长。
1999-01-05 astro-ph
Clustering of the Diffuse Infrared Light from the COBE DIRBE maps. I. $C(0)$ and limits on the near-IR background
本文主要从CIB的相关性质出发,对CIB进行研究。我们使用COBE \footnote{ The National Aeronautics and Space Administration/Goddard Space Flight Center (NASA/GSFC) is responsible for the design, development, and operation of the {\it COBE}. Scientific guidance is provided by the {\it COBE} Science Working Group. GSFC is also responsible for the development of the analysis software and for the production of the mission data sets.}漫红外背景实验(DIRBE)数据,在0.7°尺度下研究了近红外(1.25、2.2和3.5 \um或$J,\;K,\;L$)波段中CIB各向异性的极限。在单个频带中,我们分别获得了$J,K,L$频带的零滞后相关信号$C(0)= \langle(νδI_ν)^2\rangle < 3.6 \times 10^{-16},\; 5.1 \times 10^{-17},\; 5.7 \times …
1996-04-30 astro-ph
Infrared Light Curves of Mira Variable Stars from COBE DIRBE Data
我们利用COBE DIRBE数据库获得了38颗红外明亮的Mira变星的近、中红外线曲线,并与AAVSO的光学数据进行了比较。一般来说,3.5微米和4.9微米的DIRBE带通提供了最佳的S/N光变曲线,在较长的波长处,S/N随着波长而减小。在25微米时,只有约10%的恒星有良好的光变曲线,而在波长>= 60微米时,提取高质量的光变曲线是不可能的。变化的幅度通常在近红外中比在光学中小,并且在中红外中比在近红外中小,其中幅度随着波长的增加而减小。平均而言,有0.20 +/- 0.01的幅度变化在1.25微米和0.14 +/- 0.01的幅度变化在4.9微米的每一个星等变化在V的观测振幅是一致的,最近的理论模型的结果,围绕米拉变量的拱星尘埃壳。对于我们样本中的几颗恒星,我们发现了明显的证据,在光学和相位的最大值~ 0.05 - 0.13之间存在时间滞后,在最小值中没有滞后。对于三颗恒星,中红外极大值似乎出现在近红外极大值之前,但在光学极大值之后。我们发现了三个例子中的DIRBE光变曲线的上升部分,所有这些都有光学对应的AAVSO数据,支持的假设,他们是由于冲击,而不是新形成的尘埃层。我们没有发现这些恒星的红外亮度快速(数小时到数天)变化的确凿证据。
2001-11-07 astro-ph
Clustering of the Diffuse Infrared Light from the COBE DIRBE maps. III. Power spectrum analysis and excess isotropic component of fluctuations
宇宙红外背景辐射(CIB)是宇宙历史上能量释放的宇宙宝库。利用COBE DIRBE仪器在1.25 - 100 mic波段的全天数据,我们试图测量CIB波动。在近红外波段,由于银河系中恒星的存在,前景辐射主要由小尺度结构所控制。在那里,我们发现一个很强的相关性波动的幅度和银河系的纬度后,删除明亮的前景恒星。利用银河平面外($|b| > 20°$)和远离中心($90°< l <270°$)的数据,我们将波动的幅度外推到cosec $|b|=0$。我们发现$δF_{\rm rms} = 15.5^{+3.7}_{-7.0},5.9^{+1.6}_{-3.7}, 2.4^{+0.5}_{-0.9}, 2.0^{+0.25}_{-0.5}$ nW/m2/sr分别在1.25、2.2、3.5和4.9 mic处有正截距,误差范围为92%置信限。对于波段1和2之间的彩色减影图,我们发现在$7.6^{+1.2}_{-2.4}$ nW/m2/sr的波动的各向同性的一部分。基于详细的数值和分析模型,这种残差不太可能来自银河系,我们的裁剪算法,或仪器噪声。我们证明,从外推中使用的拟合的残差分布各向同性,并建议,这种额外的方差可能会导致在CIB的结构。对于$2°< θ< 15^°$,功率谱分析分别在1.25、2.2、3.5和4.9 mic下产生$(θ/5^°) \timesδF_{\rm rms} (θ) <…
1999-08-27 astro-ph
The interstellar cold dust observed by COBE
利用高纬DIRBE和FIRAS图($|b|>10^{\circ}$),我们得到了与弥漫卷云和密集分子云有关的尘埃温度的空间分布。对于$ν^2$发射率定律,我们发现卷云的平衡尘埃温度约为17.5 K,在高纬度天空只有很小的变化。远红外DIRBE图的比较表明,存在一个较冷的发射组件的温度约为15 K,假设$ν^2$发射率法。在寒冷区域($\sim 13 K$)发现的最低温度值与最近通过气球实验SPM-PRONAOS(Ristorcelli等人,1996,1998,Serra等人,1997年)。这种冷组分特别存在于具有低恒星形成活性的已知分子复合物如金牛座的方向上。冷分量和分子云之间的关联进一步证明了这样一个事实,即所有的天空像素与显着的冷发射相对于高纬度IR/HI相关性有多余的IR发射。我们推导出了柱密度的阈值,$N_{HI} = 2.5 10^{20} H/cm^2$,低于该阈值,在$\sim 7\degr$的FIRAS光束内检测不到冷尘埃。我们通过结合冷辐射的DIRBE图和FIRAS光谱,重新研究了存在非常冷的尘埃成分($T \sim 7 K$)的问题,并对Puget等人(1996)发现的各向同性成分进行了校正。从DIRBE图分析中推导出的冷暖分量解释了银河系FIRAS谱,而不需要很冷的分量($T\sim7$ K)。
1998-12-30 astro-ph
High-Latitude Galactic Emission in the COBE DMR Two-Year Sky Maps
我们交叉相关的COBE-DMR 2年的天空图与空间模板从长波无线电调查和远红外COBE DIRBE地图。我们对408 MHz和31.5 GHz之间的同步辐射光谱指数beta_{synch}设定了上限< -2.9。我们获得了一个统计上显着的互相关与DIRBE地图的DMR频率的依赖性表明叠加的灰尘和自由的排放。高纬度地区(|b| > 30 deg)的尘埃辐射与温度T = 18(+3,-7)K,辐射率β = 1.9(+3.0,-0.5)的单一尘埃成分拟合得很好。自由-自由辐射与尘埃在大于7度DMR光束的角尺度上具有空间相关性,在53 GHz和角功率谱P ~ ell^{-3}下均方根变化为5.3 +/- 1.8 uK。如果这种相关性持续到更小的角尺度,自由-自由发射不应该是一个显着的污染物的测量宇宙微波各向异性度角尺度的频率高于20 GHz。
1995-09-29 astro-ph
The COBE Diffuse Infrared Background Experiment Search for the Cosmic Infrared Background: IV. Cosmological Implications
在本文中,我们研究了最近的DIRBE和FIRAS探测的河外背景光在125-5000微米之间的宇宙金属和恒星形成的历史上的宇宙学约束。
1998-06-09 astro-ph
COBE Observations of the Cosmic Infrared Background
COBE上的漫射红外背景实验测量了从距离太阳1个天文单位的空间看到的总红外信号。利用地球绕太阳运行时的时间变化,有可能消除大部分由行星际尘埃云[黄道光]产生的前景信号。通过将DIRBE信号与用21厘米谱线测量的氢原子柱密度相关联,可以消除大部分由星际尘埃产生的前景信号,尽管我们仍然必须关注与H_2(分子气体)和H II(温暖的电离介质)有关的尘埃。DIRBE无法确定5-60微米波长范围内的CIRB,但确实检测到远红外背景和近红外背景。远红外背景的积分强度约为34 nW/m^2/sr,而近红外和河外光学背景的积分强度约为59 nW/m^2/sr。COBE上的远红外绝对分光光度计(FIRAS)已被用来限制远红外背景的长波长拖尾,但850微米处的宽范围强度与FIRAS数据一致。因此,由SCUBA源产生的CIRB的分数在分子和分母上都具有很大的不确定性。
2003-06-03 astro-ph
The COBE Diffuse Infrared Background Experiment Search for the Cosmic Infrared Background: II. Model of the Interplanetary Dust Cloud
COBE漫红外背景实验(DIRBE)是为了探测宇宙红外背景辐射而设计的。来自行星际尘埃(IPD)的散射光和热辐射是在大多数红外波长下漫射天空亮度的主要贡献者。准确去除这种黄道光前景是直接测量CIB的必要步骤。黄道光前景的贡献,在10个DIRBE波段,从1.25到240微米的范围内的每一个区别于其明显的季节变化在整个天空。这一贡献是通过拟合从参数化物理模型计算的亮度到全天空DIRBE测量的时间变化超过10个月的观测来提取的。模型亮度被评估为沿着源函数和三维尘埃密度分布函数的乘积的视线的积分。尘埃密度分布由多个组成部分组成:一个光滑的云,三个小行星尘埃带,以及一个接近1 A.U.的环日环。通过使用仅与IPD云相关的直接可测量量,我们从IPD模型中排除了天空亮度的其他贡献者。使用这里描述的IPD模型,已经生成了去除黄道光前景的红外天空的高质量地图。模型中的不完美表现为残差图中与IPD组件相关的低级别系统性伪影。最明显的这些人工制品位于黄道面附近的中红外线,并且不到黄道前景亮度的2%。与该模型相关的Uniforms进行了讨论,包括CIB搜索的影响。
1998-06-18 astro-ph
Detection of the Cosmic Infrared Background at 2.2 and 3.5 microns Using DIRBE Observations
我们将宇宙背景探测器(COBE)卫星上的漫反射红背景实验(DIRBE)数据与Wainscoat等人(1992)的红外天空模型进行了比较。该模型是第一次比较宽带K(2.2微米)星计数。它在K波段的成功证明了它的物理方法可以外推到L波段(3.5微米)。我们分析了DIRBE在减去黄道光后的2.2和3.5微米图像中像素强度的直方图。这些直方图的形状与使用Wainscoat等人的红外天空模型预测的直方图形状非常一致,但是预测的直方图必须被恒定的强度所取代,以便与数据相匹配。这个位移是宇宙红外背景,在2.2微米处为16.9+/-4.4 kJy/sr或23.1+/-5.9 nW/m^2/sr,在3.5微米处为14.4+/-3.7 kJy/sr或12.4+/-3.2 nW/m^2/sr。
1999-12-27 astro-ph
The COBE Diffuse Infrared Background Experiment Search for the Cosmic Infrared Background: III. Separation of Galactic Emission from the Infrared Sky Brightness
宇宙红外背景(CIB)隐藏在我们自己的太阳系和银河系的前景发射的面纱后面。本文描述了从1.25 - 240微米COBE DIRBE图中去除银河系红外辐射的步骤,作为探测CIB的最终目标。银河系的发射模型是精心挑选和建造,使各向同性的CIB是完全保留在剩余的天空地图。我们从DIRBE数据开始,行星际尘埃(IPD)云的散射光和热辐射已经被去除。受明亮致密源和恒星源发射影响的位置被排除在分析之外。在近红外和中红外波长的微弱的恒星的未解决的排放表示的模型的基础上银河系源计数。100微米DIRBE观测被用作高纬度星际介质(ISM)发射的空间模板。100微米数据与H I柱密度的相关性允许我们分离与ISM相关联的所观察到的发射的分量。建立了扩散电离介质的远红外发射率的限制,这表明每H核比在中性介质中的发射率较低。在240微米时,我们发现在ISM模型中添加第二个空间模板可以大大提高模型在低纬度的精度。这一分析的关键成果是一组全天空红外地图,其中银河系(和IPD)的发射已被删除。我们讨论了系统的不确定性和潜在的错误,在前景减法过程中,可能会有影响的研究寻求检测CIB的残差图。
1998-06-09 astro-ph
The COBE Diffuse Infrared Background Experiment Search for the Cosmic Infrared Background: I. Limits and Detections
COBE航天器上的DIRBE主要设计用于在1.25至240微米的10个光度波段内对各向同性CIB进行系统搜索。搜索结果在这里展示。CIB的保守极限是从全天空图中每个波长的最小观测亮度获得的,DIRBE光谱范围内最暗的极限是3.5微米(νI_v < 64 nW/m^2/sr,95%CL)和240微米(νI_v < 28 nW/m^2/sr,95%CL)。来自行星际尘埃散射和发射、恒星和星际尘埃发射的明亮前景是CIB DIRBE测量的主要障碍。这些前景已被建模并从天空地图中删除。对残差和各向同性检验中的随机和系统不确定性的评估表明,只有140和240微米的数据提供了CIB的候选检测。残差和它们的不确定性提供了CIB的上限比黑暗的天空限制在波长从1.25到100微米。由于无法确定观测到的140和240微米残留物的合理太阳系或银河系来源,因此可以得出结论:在140和240微米处分别检测到νI_v = 25+-7和14+-3 nW/m^2/sr的CIB。从140到240微米的积分能量,10.3 nW/m^2/sr,大约是哈勃深空星系积分可见光的两倍,这表明恒星形成可能被高红移的尘埃严重遮蔽。这里报告的检测和上限提供了新的约束模型的历史能量释放过程和尘埃生产,因为从物质的宇宙微波背景去耦。
1998-06-11 astro-ph
The Cosmic Infrared Background at 1.25 microns and 2.2 microns using DIRBE and 2MASS: a contribution not due to galaxies ?
使用2 MASS第二次增量数据发布和COBE/DIRBE的黄道-俯冲任务平均图,我们使用代表550平方度天空的选定区域估计J(1.25微米)和K(2.2微米)波段的宇宙背景。我们发现J背景为22.9 \pm 7.0 kJy/sr(54.0 \pm 16.8 nW/m2/sr),K背景为20.4 \pm 4.9 kJy/sr(27.8 \pm 6.7 nW/m2/sr)。这一大尺度的研究表明,主要的不确定性来自剩余的黄道辐射。我们得到的宇宙背景是显着高于综合星系计数(3.6 \pm 0.8 kJy/sr和5.3 \pm 1.2 kJy/sr的J和K,分别),这表明要么增加星系光度函数的星等小于30或存在的另一个贡献的宇宙背景从原始恒星,黑洞,或遗迹粒子衰变。
2001-03-05 astro-ph
Cosmology/COBE
1993年7月在卡尔加里举行的国际宇宙射线会议上的邀请演讲的摘要:来自COBE卫星的结果与标准热大爆炸模型的预测非常一致,表明宇宙曾经是热的,致密的和等温的,给出了接近完美黑体的背景辐射光谱。FIRAS仪器观测到的光谱对大爆炸后一年内发生的事件和场景有很强的限制。DMR仪器对微波背景的固有各向异性的观测,提供了在退耦时存在的引力势波动的大小的测量。这些潜在的扰动要么是在暴胀时期产生的,要么是从t = 0开始的初始条件。dT的角功率谱与暴胀情形是一致的。观测到的dT振幅可以用来限制微观物理尺度上物质基本结构的理论,并且能量高于最高能的宇宙射线。DIRBE仪器在减去强烈的前景发射后,将提供大大改进的河外红外背景数据。
1993-11-19 astro-ph
Detection and Characterization of Cold Interstellar Dust and PAH Emission from COBE Observations
利用COBE航天器上的DIRBE和FIRAS仪器获得的数据,我们给出了高纬卷云3.5-1000 μ m尘埃的平均光谱。这些数据代表了尘埃排放的最全面的波长覆盖范围,以及卷云中多环芳烃存在的第一个有力证据。COBE的数据与由PAH分子和裸露的天文硅酸盐和石墨颗粒组成的尘埃模型非常吻合。从该模型中,我们得到的尺寸分布,相对于总氢柱密度的丰度,和相对贡献的每个尘埃成分所观察到的红外发射。该模型在140-500 μ m波长范围内提供了一个很好的拟合FIRAS光谱,但在500-1000 μ m处留下了多余的银河系发射分量。这一部分的性质仍未得到解决。该模型要求大约85%的太阳碳丰度被锁定在尘埃中,其中三分之一是多环芳烃。剩余的~ 15%在气体中,如从FIRAS检测到的[C II] 158 μ m线发射推断的。多环芳烃发射的总红外功率的约25%,因此必须负责总紫外光消光的相同部分。
1996-10-24 astro-ph
The Spectrum of the Extragalactic Far Infrared Background from the COBE Firas Observations
COBE FIRAS数据包括行星际、银河系星际尘埃的前景辐射和河外背景辐射。我们使用三种不同的方法来分离各种发射成分,并推导出河外远红外背景(FIRB)的光谱。每种方法都依赖于一组不同的假设,这些假设以不同的方式影响FIRB频谱。尽管如此,由这些不同方法得到的FIRB光谱是非常相似的。我们在ν= 5 - 80 cm^{-1}中得到的平均光谱(2000-125 \um)频率间隔为:I(v)=(1.3 \pm 0.4)\times 10^{-5}(ν/ν_0)^{0.64 \pm 0.12} P_ν(18.5 \pm 1.2 K),其中ν_0=100 cm^{-1}(λ_0=100 \um),P是普朗克函数。导出的FIRB光谱与DIRBE 140和240 \um检测结果一致。在5 - 80 cm^{-1}频率间隔内接收到的总强度为14 nW m^{-2} sr^{-1},约占整个宇宙历史中核合成释放能量的总强度的20%。
1998-03-03 astro-ph
Foreground separation using a flexible maximum-entropy algorithm: an application to COBE data
提出了一种灵活的最大熵分量分离算法,该算法可以适应各向异性噪声、天空覆盖不完全和前景光谱参数的不确定性。该方法的能力是通过首先将其应用于模拟COBE-DMR,COBE-DIRBE和Haslam调查的模拟球面微波数据集来确定的。使用这些模拟,我们发现,这是非常困难的,以确定明确的光谱参数的银河系的组成部分,由于其高水平的噪音,这一数据集。然而,我们表明,是可能找到一个强大的CMB重建,特别是在高银河系纬度。然后将该方法应用于这些实际数据集,以获得整个天空的CMB分量和银河前景发射的重建。最好的重建被发现的值的光谱参数:T_d=19 K,α_d=2,β_ff=-0.19和β_syn=-0.8。宇宙微波背景图已恢复估计的统计误差为\sim 22 μ K的角度尺度为7度以外的银河切割,而低银河纬度地区的前景排放污染。
2004-04-22 astro-ph
TeV Gamma-Ray Absorption and the Intergalactic Infrared Background
在本文中,我将采取天气学的方法来确定星系际红外辐射场(IIRF)。这种方法利用多TeV伽马射线观测和红外背景观测,并通过Malkan和Stecker的半经验建模方法将它们联系起来。我讨论的证据获得的HEGRA观测的高能γ射线谱的Mrk 501的分析和从Mrk 421推导出的惠普尔空气切伦科夫望远镜的结果的限制星系际红外背景。我将证明这一证据与Malkan和Stecker对星系产生的星系际红外光谱能量分布的预测是一致的。Malkan-Stecker的预测也与中远红外星系计数非常一致。然而,这些预测与COBE-DIRBE远红外数据的分析结果可能存在潜在的问题。伽马射线和COBE-DIRBE观测结果可能也需要协调。我将讨论可能的方法来解决这种情况,包括部分无效的$γ$ -射线吸收过程,可以假设发生,如果洛伦兹不变性被打破。
2001-01-12 astro-ph
COBE's Galactic Bar and Disk
银河系的棒和旧恒星盘的模型是从宇宙背景探测器的漫红外背景实验(DIRBE)在1.25,2.2,3.5和4.9微米波长的测量中得出的。除了在近红外光学深度高的方向上,它与数据非常吻合。从模型中得出的结论包括:太阳位于银河平面中点以上约16.5 pc。该盘的外缘距离太阳4kpc,并且像HI层一样弯曲。它有一个中心孔,直径大致相当于“三千秒差距”分子云环的内边缘,孔内有一个明亮、坚固的“早期型”棒,与太阳-银河系中心线倾斜约14度。该模型有47个自由参数。该模型进行了详细讨论,等高线图和图像的残差。
1997-08-04 astro-ph
Extrapolation of Galactic Dust Emission at 100 Microns to CMBR Frequencies Using FIRAS
我们提出了预测的全天空地图的亚毫米波和微波辐射从弥漫的星际尘埃在银河系。这些图是从Schlegel、Finkbeiner和Davis(1998; SFD 98)从IRAS和COBE/DIRBE数据生成的100微米发射和100/240微米通量比图中推断出来的。结果提出了一些物理上合理的发射率模型。我们发现,没有幂律发射率函数拟合的FIRAS数据从200 - 2100 GHz。在本文中,我们提供了一个形式主义的多组分模型的粉尘排放。具有硅酸盐和碳为主的颗粒的混合物的双组分模型(由Pollack等人,1994})提供了一个适合的精度约为15%的所有FIRAS数据在整个高纬度天空。ISM的原子和分子相之间存在小的系统差异。我们对银河系尘埃在ν< 3000 GHz处的热(振动)发射的预测可供一般使用。这些全天空预报可以在40'的DIRBE分辨率下或在SFD 98 DIRBE校正的IRAS图的6.1弧分的更高分辨率下进行。
1999-05-11 astro-ph
Astrophysical components separation of COBE-DMR 4yr data with FastICA
我们提出了一个应用程序的快速独立成分分析方法的COBE-DMR 4年的数据。虽然在COBE-DMR数据的信噪比通常是$\sim 1$,该方法是能够提取CMB信号的高置信度时,在高银河系纬度。重构的CMB图示出了CMB的预期频率缩放。我们适合所得到的CMB分量的均方根四极归一化Qrms和原始光谱指数n,并发现结果与来自90和53 GHz DMR通道的最小噪声组合没有银河系发射校正的结果非常一致。包括额外的通道(先验),如408 MHz的无线电发射的Haslam地图和银河系红外发射的DIRBE 140 um地图,FastICA算法能够检测银河系前景发射并将其与占主导地位的CMB信号分离。拟合所得的CMB分量Qrms和n,我们发现很好的协议与Gorski等人的结果。(1996),其中通过减去与这些银河系模板图相关的DMR信号部分来考虑银河系发射。我们进一步研究了FastICA评估COBE-DMR数据中前景污染程度的能力。我们包括一个全天空Halalpha调查(迪金森,戴维斯和戴维斯2003年),以确定一个可靠的免费免费模板。特别是,我们发现,在减去Finkbeiner,Davis & Schlegel(1999)模型7预测的热尘埃发射后,该分量是31.5 GHz处的主要前景发射。这表明存在一个异常的尘埃相关成分,该成分与Banday等人(2003)的$β\sim 2.5$和$ν^{-β}…
2003-03-31 astro-ph
Maps of Dust IR Emission for Use in Estimation of Reddening and CMBR Foregrounds
我们提出了一个完整的天空100微米的地图,这是一个重新处理的复合COBE/DIRBE和IRAS/ISSA地图,与黄道前景和确认点源删除。在使用ISSA地图之前,我们从IRAS扫描模式中移除剩余的伪影。使用DIRBE 100微米和240微米数据,我们已经构建了一个尘埃温度图,因此100微米图可以转换为与尘埃柱密度成比例的图。这些操作的结果是具有DIRBE质量校准和IRAS分辨率的地图。为了生成完整的天空尘埃图,我们必须首先去除黄道光污染以及可能的宇宙红外背景(CIB)。这是通过对100微米DIRBE图与H_I发射的Leiden-Dwingeloo图进行回归分析来完成的,并通过DIRBE 25微米通量的适当扩展来校正黄道光。对于100微米图,没有检测到显著的CIB。在黄道带污染较弱的140微米和240微米的地图中,我们在140微米的32 \pm 13 nW/m^2/sr和240微米的17 \pm 4 nW/m^2/sr的高通量水平上检测到CIB(95%置信度)。这个积分通量是从哈勃深空光学星系外推的2倍。这些地图的主要用途可能是作为银河系灭绝的新估计。我们证明,新的地图是两倍的准确性较旧的Burstein-Heiles估计在低和中度红化的地区。这些尘埃图也将是有用的估计毫米辐射污染的CMBR实验和估计软X射线吸收。
1998-02-10 astro-ph
The Two Micron All-Sky Survey: Removing the Infrared Foreground
本文介绍了IAU 204年国际天文学大会上的两微米全天巡天(2MASS)的性质。2MASS是对整个天空的近红外测量,具有高度可靠性和完整性。47%的天空的目录和图像现在可以在网上找到。Wright(2000)和Cambresy等人(2000)利用这一数据从COBE DIRBE数据中减去1.25和2.2微米处的恒星前景,揭示宇宙学近红外背景。
2000-10-23 astro-ph
Reappraising foreground contamination in the COBE-DMR data
随着全天空H-Alpha巡天的出现,有可能确定一个可靠的弥漫性星际介质的自由-自由模板(Dickinson,Davies & Davis 2003),它可以与同步加速器和尘埃模板结合使用,以校正宇宙微波背景辐射观测的弥漫性银河前景。我们利用COBE-DMR在31.5、53和90 GHz的数据,并采用互相关技术重新评估前景贡献,特别是由于已知与H-Alpha相关的灰尘DMR微波图被发现包含,以及预期的同步加速器和自由-自由分量,一个与DIRBE的140微米尘埃图紧密相关的成分。在31.5、53和90 GHz处,该发射在140微米处分别为6.3 +/- 0.6、2.4 +/- 0.4和2.2 +/- 0.4 microK/(MJy/sr)。当根据Finkbeiner、Davis和Schlegel(1999年)的模型7对热尘埃的贡献进行校正时,仍然存在一个强烈的异常尘埃发射分量,它与$ν^{-β}$形式的频谱很好地拟合,其中DMR频率范围内的β值约为2.5;这是31.5 GHz的主要前景。这一结果意味着存在一个发射成分与灰尘一样的形态,但同步加速器一样的光谱。我们讨论了这个组件的可能起源,并比较它与最近的WMAP解释。本研究提供的对单个前景的更好的了解使得更大的天空区域(|b| >15)能够用于重新评估CMB四极归一化Qrms-PS和标量扰动光谱指数n。我们发现Qrms-PS=15.2^…
2003-07-14 astro-ph
Galactic emission at 19 GHz
我们交叉相关的19 GHz的全天空宇宙微波背景(CMB)调查与其他地图,以量化前景的贡献。在高纬度地区(|b| > 30度)用漫红外背景实验(DIRBE)240、140和100微米图检测到相关性,用Haslam 408 MHz和Reich & Reich 1420 MHz同步辐射图检测到边缘相关性。前者同意与外推从更高的频率探测的COBE DMR和萨斯卡通实验和自由和旋转尘埃颗粒排放是一致的。
1998-10-13 astro-ph
Clustering of Diffuse Infrared Background Light
用COBE(宇宙背景探测器)上的DIRBE(漫反射红外背景实验)探测,星系的宇宙红外背景在角标度上应具有10%量级的最小起伏。我们提出了分析的理论基础,并讨论了我们进行的全天全波长调查。我们进一步表明,在不同波长的地图的线性组合可以大大减少在近红外前景恒星产生的波动,而不是消除高红移星系的背景波动。该方法可能非常强大,特别是在前景明亮但平滑的中红外到远红外波长处。
1996-04-30 astro-ph
An Empirical Decomposition of Near-IR Emission into Galactic and Extragalactic Components
我们将COBE/DIRBE观测到的近红外天空亮度(减去黄道光)分解为银河系恒星和星际介质(ISM)成分以及河外背景。这个经验程序使我们能够估计4.9微米宇宙红外背景(CIB)作为CIB强度在较短波长的函数。在波长> 3.5微米时,CIB强度上升的微弱迹象暗示了CIB光谱中有趣的天体物理学,或者警告说前景的黄道发射可能没有完全扣除。从黄道光减去的全天空图中只减去恒星成分,揭示了最清晰的3.5微米ISM发射图,这被发现与远红外波长的ISM发射密切相关。
2002-11-08 astro-ph
Galactic contamination in the QMAP experiment
我们量化的前景污染水平的QMAP宇宙微波背景(CMB)的数据有两个目标:(a)测量的水平,QMAP功率谱测量需要校正的前景和(b)使用此数据集,以进一步完善当前的前景模型。我们交叉相关的QMAP数据与各种前景模板。发现30 GHz Ka波段数据与Haslam 408 MHz和Reich和Reich 1420 MHz同步加速器图显著相关,但与漫射红外背景实验(DIRBE)240、140和100微米图或威斯康星H-阿尔法绘图仪(WHAM)调查无关。40 GHz Q波段没有显著的模板相关性。我们讨论的限制,这地方的同步加速器,自由和尘埃排放。我们还重新分析了前景清洁Ka波段的数据,发现两个波段的功率测量分别降低了2.3%和1.3%。
2000-03-08 astro-ph
New insights on the thermal dust from the far-infrared to the centimeter
我们提出了一个汇编的PRONAOS为基础的结果有关的尘埃亚毫米光谱指数的温度依赖性,包括数据从银河卷云,恒星形成区,尘埃相关的一个年轻的恒星物体,和一个螺旋星系。我们观察到大的变化的光谱指数(从0.8到2.4)在很宽的温度范围内(11至80 K)。这些光谱指数的变化遵循温度的双曲线形函数,在寒冷地区(11-20 K)观察到高光谱指数(1.6-2.4),而在温暖地区(35-80 K)观察到低指数(0.8-1.6)。三种不同的效应可能在这种温度依赖性中起作用:一种是颗粒尺寸在密集环境中变化,另一种是颗粒的化学成分在不同环境中不相同,第三种是由于量子过程,尘埃光谱指数对温度有内在的依赖性。最后一种效应得到了实验室测量的支持,可能是最主要的一种。我们还简要介绍了WMAP尘埃数据与COBE/DIRBE和COBE/FIRAS数据的联合分析。
2003-10-28 astro-ph
The extragalactic background and its fluctuations in the far-infrared wavelengths
宇宙远红外背景(CFIRB)长期以来一直被预测将追踪星系形成的初始阶段。它是由Puget et al.(1996)使用COBE数据,并随后被最近的几项研究所证实(Fixsen等人,1998,Hauser等人,1998,Lagache等人,1999)。我们将提出一个新的CFIRB的确定,第一次使用,除了COBE数据,两个独立的气体示踪剂:莱顿/Dwingeloo的HI调查(哈特曼,1998年)和WHAM H $_α$调查(雷诺兹等1998年)。我们将看到,100微米以上的CFIRB现在受到很好的约束。下一步是看我们是否能探测到它的波动。为了寻找CFIRB波动,我们使用了FIRBACK观测。FIRBACK是用ISOPHOT在170微米处进行的深宇宙学调查(Dole等人,2000年)。我们表明,未解决的河外源的排放明显占主导地位,在弧分尺度,在最低的银河系发射区的背景波动。这是CFIRB波动的首次检测。
2000-02-14 astro-ph
The Far Infrared and Submillimeter Diffuse Extragalactic Background
宇宙红外背景辐射(CIB)是大爆炸以来与结构形成和化学演化相关的能量过程的化石。COBE漫射红外背景实验(DIRBE)和远红外绝对分光光度计(FIRAS)是专门设计用于从1.25微米到毫米波长搜索这种背景的。这两个仪器提供了高质量的,绝对校准的全天空地图,使CIB的第一次检测,最初在远红外和亚毫米波长,最近在近红外以及。本文的目的是审查的基础上COBE测量的CIB测定的状态。结果表明,从远红外到毫米波长的CIB中的能量与从紫外到近红外波长的星系积分光中的能量相当:宇宙有一个明亮但充满尘埃的过去。假设恒星中的核合成是大部分这种光的能量来源,结果也意味着1%到8%的宇宙重子已经转化为恒星中的氦和更重的元素。从紫外到毫米波的积分背景光约为宇宙微波背景的10%。
2001-05-31 astro-ph
An Empirically Based Model for Predicting Infrared Luminosity Functions, Deep Infrared Galaxy Counts and the Diffuse Infrared Background
我们预测的光度函数和数量计数河外红外光源在不同波长下使用我们的经验为基础的模型的框架。我们的星系计数结果与现有数据的比较表明,要么星系光度演化并不比Q=3.1强得多,其中L与(1+z)^{Q}成正比,要么这种演化不会继续超过红移2。然而,从COBE-DIRBE数据推导出的远红外背景表明,在0和1之间的红移范围内,Q > 4的远红外发射具有更强的演化。我们讨论了这些结果的几种解释,并讨论了如何在未来的观察可以调和这一明显的冲突。我们还作出预测的红移分布的河外红外源在选定的流量水平,可以测试计划的探测器。最后,我们预测的通量在未来的各种调查将成为混乱的限制。
2001-02-08 astro-ph
Distribution of dust and stars in the Galaxy
利用COBE/DIRBE仪器的远红外240微米和近红外K波段数据,我们模拟了银河系的恒星和尘埃分布。假设银河系在240微米波段是透明的,尘埃排放是使用以下组件建模的:一个尺度长度为0.26 R_sun的扭曲指数盘,一个由HII区域映射的螺旋臂分量,以及一个与本地(猎户座)臂重合的特征。尘埃分布用于计算K波段的吸收,恒星辐射同样用一个弯曲的指数盘来模拟,其标度长度为0.29 R_sun,并有一个旋臂分量。在银河平面的K波段发射模型表明,在这个波段的双臂螺旋占主导地位的非轴对称发射。这种弯曲在尘埃和恒星成分中都很明显,并且被发现始于太阳圈内。
2000-08-20 astro-ph
Common Correlations between 60, 100 and 140 um Intensities in the Galactic Plane and Magellanic Clouds
利用COBE(Cosmic Background Explorer)/ DIRBE(Diffuse Red-Background Experiment)ZSMA(Zodi-Submittance Average)图像,在60、100和140 μ m波长上研究了银河系和麦哲伦星云的远红外SED。我们分析了三个地区:银河纬度|b| <5度的银道面区域、大麦云(LMC)区域和小麦哲伦云(SMC)区域。由于尘埃在远红外波段的光学厚度远小于可见光波段的光学厚度,因此我们可以在同一视线上观测到来自不同星际辐射场(IRSF)区域的累积远红外辐射。作为考虑这种效应的结果,我们发现在所有三个星系的140 - 100微米和60 - 100微米的强度比之间的共同的远红外颜色相关。虽然这种颜色相关性不能用任何现有的模型来解释,但它非常符合附近恒星形成星系的远红外颜色。
2006-04-11 astro-ph
FIRBACK: I. A deep survey at 175 $μ$m with ISO, preliminary results
FIRBACK是利用红外空间观测站上的ISOPHOT仪器在175 $μ$ m的有效波长下进行的一次深度测量。我们在这里提出的结果,我们已经获得了第一个领域,所谓的Marano 1覆盖约0.25平方度。我们发现,源密度的对象与流量超过200毫焦耳年超过预期的计数源中发现的IRAS深约一个数量级的类似通量调查。这种过量是根据宇宙背景探测器(COBE)上的FIRAS和DIRBE仪器探测到的高远红外背景而预期的。这些源很可能是红移的红外星系。陡峭的计数表明在这个种群中强烈的宇宙学演化。探测到的辐射源只占宇宙红外背景辐射的10%.为了说明这个波长的整个背景,需要将计数外推到大约10毫焦耳。
1998-12-02 astro-ph
Cosmic Histories of Stars, Gas, Heavy Elements, and Dust
我们提出了一组耦合方程,涉及恒星,气体,化学和辐射成分的宇宙平均在整个星系人口。作为输入的类星体的吸收线调查,光学成像和红移调查,和COBE DIRBE和FIRAS河外红外背景测量的可用数据,我们得到的恒星,星际气体,重元素,尘埃,和辐射的宇宙历史的解决方案,从恒星和尘埃在星系。我们的解决方案再现了非常好的各种各样的意见,没有被用作输入,包括综合背景光从星系计数,光学和近红外发射率从星系调查,本地红外发射率从IRAS调查,平均丰度的重元素从阻尼莱曼α系统的调查,和全球恒星形成率从H $α$调查和亚毫米观测。这里提出的解决方案表明,星系形成的过程似乎经历了一个早期的大量流入,聚集星际气体在$z\gtrsim3$,随后的时期,激烈的恒星形成和化学富集在$1\lesssim z\lesssim3$,和最近一段时间的快速下降的气体含量,恒星形成率,光学恒星发射率,红外尘埃排放在$z\lesssim1$。[删节版]
1999-05-25 astro-ph
Gamma-ray constraints on the infrared background excess
最近探测到的近红外(1.2-4微米)超过已知星系的贡献是由于来自第一个宇宙恒星的红移光(Salvaterra & Ferrara 2003)的想法的动机,我们已经使用了光子-光子吸收对耀变体伽马射线光谱的影响,从光学到远红外波段对河外背景光(EBL)进行限制。我们的分析主要是基于耀变体H 1426+428,我们假设一个幂律的未吸收光谱。我们发现,一个EBL模型,没有超过已知的星系在近红外背景(NIRB)是在所有考虑的耀变体协议,但是,它意味着一个非常特殊的内禀光谱的H 1426+428。耀变体1 ES 1101 -232、H 2356-309和PKS 2155-304的额外数据排除了与Kelsall的黄道光扣除(ZL)模型一致的强烈的NIRB过量的存在;在Wright的ZL扣除模型之后,COBE/DIRBE测量代表了一个确定的NIRB上限。对光学EBL的约束较弱,这是由于不同光学EBL模型的预测往往与实验误差相当。在中红外波段,SPITZER在24微米处的测量结果很好地适合所有被考虑的耀变体。
2005-10-28 astro-ph
Three Dimensional Structure of the Milky Way Disk
我们提出了一个适合于远红外(FIR)和近红外(NIR)数据的COBE/DIRBE仪器银河系纬度|b| < 30度和银河系中心20度以内的三维模型。由于240微米的低光学厚度,FIR辐射追踪银河系中星系尘埃的分布。我们的灰尘分布模型,由于三个组成部分:一个扭曲的指数盘尺度长度为0.28 R_太阳和一个耀斑规模的高度,一个螺旋臂组件与四臂跟踪银河系HII地区,和本地(猎户座)的手臂,产生突出的发射功能在银河经度l约。80和-100度。宇宙红外背景为1.07兆焦耳/锶恢复,与以前的测定一致。尘埃分布,然后用来计算在J和K的吸收,并在这些波段的恒星辐射模拟两个组件:一个翘曲指数盘的尺度长度为0.28 R_太阳和螺旋臂组件占主导地位的两个手臂。这个小尺度的长度与我们银河系的最大圆盘模型一致,这与CDM模型中预测的尖状暗物质晕不一致。我们发现恒星和尘埃的弯曲幅度不同,它始于太阳圈内。
2001-03-29 astro-ph
Radio Wavelength Constraints on the Sources of the Far Infrared Background
COBE-DIRBE小组最近探测到的宇宙远红外背景在很大程度上可能是由于所有星系的远红外(FIR)发射。我们采取的FIR和无线电光度的个别星系之间的相关性,并将其应用到FIR背景。我们发现,这些来源弥补了河外射电背景的一半左右,另一半是由于活动星系核。这与其他射电观测结果一致,这使我们得出结论,FIR-射电相关适用于构成FIR背景的非常微弱的源,并且FIR背景确实是由于恒星形成活动(而不是活动星系核或其他可能的源)。如果这些恒星形成星系的射电光谱指数在0.4到0.8之间,并且占河外射电背景的40%到60%,我们发现它们的红移大约在1到2之间,这与Madau等人最近对恒星形成活动峰值红移的估计一致。我们比较了观测到的河外射电背景积分的logN-logS曲线的恒星形成的无线电源,并发现曲线的斜率必须改变显着低于约1 microjansky。在1微詹斯基时,微弱射电源计数预测每平方弧分约有25个源,这将导致SIRTF的混淆限制在160微米。
1998-06-05 astro-ph
Cold Dust in Early-Type Galaxies. I. Observations
我们描述了从ISO档案中选择的早期型星系的远红外观测。这个相当不均匀的样本包括39个巨大的椭圆星系和14个S 0(或更晚)星系。这些星系是使用各种不同的观测模式观测到的,每一种模式都需要不同的,而且往往是相当复杂的光度还原程序。ISO的背景数据同意与COBE-DIRBE的结果,我们已经重整化我们的校准。作为进一步的检查,来自星系的ISO通量在60和100微米处与先前在这些波长处用IRAS观察到的通量非常一致。ISO的空间分辨率是IRAS的几倍,ISO的观测范围延伸到200微米,这意味着IRAS无法评估更大质量的冷尘埃。大多数星系在ISO分辨率下基本上是点源,但少数星系在FIR波长下明显扩展,图像大小随FIR波长增加。综合远红外光度与光学光度不相关,这表明尘埃可能有一个外部的、与合并相关的起源。一般来说,远红外光谱能量分布可以用两个温度下的尘埃来模拟,~ 43 K和~ 20 K,这可能代表了连续温度范围的极限。较冷的尘埃成分占尘埃总质量的主导地位,通常比以前使用IRAS观测估计的相同星系的尘埃质量大十倍以上。对于S 0星系,我们发现光学归一化的远红外光度$L_{FIR} / L_B$与中红外光度$L_{15μ\rm{m}} / L_B$有很强的相关性,但椭圆星系的相关性较弱。
2003-12-09 astro-ph
Comparison of 13CO Line and Far-Infrared Continuum Emission as a Diagnostic of Dust and Molecular Gas Physical Conditions: I. Motivation and Modeling
从CO旋转线的比率或从不同波长带的连续发射的比率确定分子云中的温度,在高温极限中受到温度灵敏度降低的影响。理论上,远红外线、亚毫米波或毫米波连续谱与13 CO(或C18 O)旋转谱线的比值可以为尘埃和分子气体的温度设定可靠的上限。因此,从{ \it COBE}/{ \it DIRBE}仪器和名古屋4-m $\cOone$谱线数据的远红外连续数据被用来绘制240 $\um$ /13 CO J=1-0强度比对140 $\um$ /240 $\um$尘埃色温,使我们能够约束在猎户座$ $ A和B分子云的多粒子尺度的物理条件。猎户座云的最佳拟合模型由两部分组成:一部分靠近云表面,主要由非常大尺度(即$\sim 1 $ kpc)的星际辐射场加热,另一部分位于云的更深处。前者有一个固定的温度,后者有一个温度范围,从一个视线到另一个。这些模型需要0 $\pm 2 $ K的尘埃-气体温度差,并表明猎户座云的40-50%是尘埃和气体的形式,温度在3到10 $ $ K之间。这些结果有一些影响,在以后的论文中详细讨论。这些包括更强的尘埃-气体热耦合和更高的银河系尺度的分子气体温度比通常接受,一个改进的解释N(H $_2$)/I(CO)转换因子,并排除一个尘埃颗粒排列机制。
2006-05-25 astro-ph
Comparison of 13CO Line and Far-Infrared Continuum Emission as a Diagnostic of Dust and Molecular Gas Physical Conditions: III. Systematic Effects and Scientific Implications
从{ \it COBE}/{ \it DIRBE}仪器获得的远红外连续数据与名古屋4-m $\cOone$谱线数据相结合,利用140 $\um$ /240 $\um$尘埃色温和240 $\um$ / $\cOone$强度比来推断猎户座$ $ A和B分子云中的多粒子尺度物理条件。理论上,远红外、亚毫米或毫米连续谱与$\cO$的比率(或$\Co$)旋转线能在多秒差距尺度上给出尘埃和分子气体温度的可靠上限;在这样的尺度上,线发射和连续发射在光学上都是薄的,从而导致连续线-线比在高温下不损失温度灵敏度,温度限制对于CO旋转线的比率或在不同波长带中的连续发射的比率发生。双组分模型最适合猎户座数据,其中一个具有固定温度,另一个具有空间变化的温度。前者代表主要由非常大尺度(即$\sim 1 $ kpc)星际辐射场加热的朝向云表面的气体和尘埃。后者代表了更深处的气体和尘埃,它们被星际辐射场屏蔽,并被本地恒星加热。推断出的物理条件与先前观测到的覆盖整个猎户座$ $ A和B分子云的$\COone$和$\Jtwo$图所确定的物理条件一致。模型要求尘气温差为0 $\pm 2 $ K。如果这个令人惊讶的结果适用于银河ISM的大部分地区,除了在不寻常的地区,如银河系中心,那么有一些影响。
2007-03-26 astro-ph