Survey of the ISM in Early-Type Galaxies. IV. The Hot Dust Component
我们目前的中红外光度学性质的28个早期型星系的样本,在6.75,9.63和15 μ m的ISO卫星上的ISOCAM仪器观测。我们发现总的中红外光度在3-48x10^8 L_sun的范围内。光谱能量分布(SED)的星系推导使用中红外数据与以前公布的紫外,光学和近红外数据。这些SEDs清楚地显示了来自T ~ 260 K加热的尘埃的中红外发射。尘埃颗粒的性质是从中红外颜色推断出来的。热尘埃成分的质量在10-400 M太阳的范围内。讨论了中红外观测质量与消光质量之间的关系。通过Ha与中红外光度之间的相关性,探讨了气体和尘埃可能的共同热源。
2002-04-18 astro-ph
A wall of dust around a proto-Mira
我们发现了一个巨大的(19 $\arcmin$ $\times$ 16 $\arcmin$)尘埃环围绕着一颗明亮的(V = 10.60)红色恒星。在D = 700 pc时,防尘环的直径为4 pc,中心孔的直径约为1.5 pc。壳的一部分也被看作是吸收星云。这颗恒星被归类为M3 III AGB星。在AGB星中,它的分离壳是无与伦比的大小。AGB星周围的分离壳层通常被解释为热脉冲。然而,在这种情况下,壳的很大一部分可能由后掠ISM组成;分离的外观可以用风-ISM相互作用来解释。我们提出了一个模型,其中AGB风已被周围的ISM停止,并且后掠壳现在以声速膨胀。该模型预测,该环将在10^5年的几倍时间内消散,最终将在AGB恒星或其未来的行星状星云周围的ISM中留下一个大洞。
2002-03-20 astro-ph
Microwave ISM Emission Observed by WMAP
我们调查的性质,弥漫银河系辐射的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的温度各向异性数据。在所有WMAP频率下都观察到大量的尘埃相关发射,远远超过最低频率通道(23,33,41 GHz)中预期的热尘埃发射。WMAP团队(Bennett等人)将这种辐射解释为尘埃相关的同步辐射,将这种相关性归因于SNae产生的相对论电子与尘埃云中大质量恒星形成的自然关联,并推导出Draine & Lazarian在K波段(23 GHz)旋转尘埃贡献的上限为5%。我们追求另一种解释,即在这些频率下,与尘埃相关的发射中有很大一部分确实是旋转的尘埃,并通过考虑一些特定的物体以及整个天空的平均值来探索光谱对环境的依赖性。类似于Draine & Lazarian旋转尘埃的模型提供了与全天空数据的良好拟合。全天空的拟合还需要一个重要的组成部分,其自由光谱与\Halpha不相关,可能是银河系中心30度范围内的热(~百万K)气体。
2003-12-13 astro-ph
Microwave Emission by Dust: Mechanisms, Properties and Prospects for ISM Studies
我回顾了我和布鲁斯·德莱恩在微波频率(3厘米-3毫米)下的尘埃发射率方面的工作。这种发射率解释了最近探测到的银河系前景发射的“异常”成分。小颗粒(α <0.001微米)和大颗粒都有助于这种发射。小颗粒具有电偶极矩,并在旋转时发射;大颗粒的微波发射主要是由于磁偶极子辐射。最有效的磁偶极发射器是强磁性材料,例如亚铁磁或铁磁材料。这两种机制的相对作用可以通过观测乌云的微波发射率来确定。新的微波窗口是星际研究的机会之窗。通过微波极化可以成功地研究乌云内部的磁场。微波发射率限制了强磁性物质的丰度。例如,在90 GHz的可用数据表明,不超过5%的星际铁是以金属铁颗粒或夹杂物的形式存在的(例如,在"GEMS“中)。未来的任务,如MAP和普朗克,将带来丰富的微波数据,可以成功地用于研究ISM。这样的研究将受到宇宙学家的赞赏,他们疯狂地试图从他们的数据中删除所有前景。
1998-11-03 astro-ph
The Opacity of Spiral Galaxy Disks VIII: Structure of the Cold ISM
螺旋盘中的尘埃数量可以通过尘埃的典型发射或已知来源的消光来估计。在本文中,我们比较了两种技术,一个基于发射和吸收,适用于14个盘星系的部分。这两个测量值分别反映了磁盘部分的平均和表观光学深度。因此,它们不同地取决于磁盘中ISM结构的平均数量和光学深度。冷ISM的小尺度几何形状对于螺旋盘的整体能量预算的精确模型至关重要。ISM几何、不同恒星星族的相对贡献和尘埃发射率都是星系光谱能量分布(SED)模型中的自由参数,它们有时也会退化,这取决于波长覆盖范围。我们的目标是约束典型的ISM几何。表观光学深度测量来自HST图像中通过前景盘看到的遥远星系的数量。我们测量的红外通量的图像从{ \it斯皮策}红外近星系巡天在同一部分的磁盘被HST覆盖。尘埃的物理模型是适合的SED估计尘埃表面密度,平均温度和亮度在这些磁盘部分。表面密度随后被转换成平均光学深度估计。这两种测量方法大体上是一致的。所测得的平均光学深度和视光学深度之间的比率的磁盘部分意味着光学薄云在这些磁盘。光学厚的磁盘,很可能有一个以上的云沿视线。
2007-07-27 astro-ph
On the Crystallinity of Silicate Dust in the Interstellar Medium
准确了解星际介质中硅酸盐尘埃的矿物学(化学成分和晶体结构)对于了解其在演化恒星中的起源、星际介质中的物理和化学过程以及随后并入原恒星星云、原行星盘和彗星核中进行进一步处理至关重要。虽然在演化的恒星中,在前主序星周围的原行星盘中,在主序星周围的碎片盘中,以及在彗星核中,硅酸盐尘埃的一个可观的部分被发现是晶体形式,但最近对沿着银河系中心源Sgr A* 的视线的尘埃的红外光谱研究将硅酸盐晶体部分的上限定为~1.1%,远低于先前根据观察到的局部ISM对Cyg OB 2 No.12的10微米吸收曲线得出的约5%或约60%的估计值。由于SgrA的视线包含分子云材料,如3.1和6.0微米的水冰吸收特征的检测所揭示的,我们认为,通过考虑硅酸盐芯上的冰幔的存在,ISM中硅酸盐结晶度的上限增加到~3- 5%。
2008-08-29 astro-ph
The Nature of the Low-Metallicity ISM in the Dwarf Galaxy NGC 1569
我们正在模拟矮星系从红外到亚毫米波长的光谱,以了解低金属含量环境中各种尘埃成分的性质,这可能与早期演化状态下星系的ISM相当。在这些环境中的尘埃的整体性质似乎不同于那些更高的金属丰度恒星爆发系统。在这里,我们提出了一个研究我们的样本矮星系之一,NGC 1569,这是一个附近的,研究充分的恒星爆发矮星。使用ISOCAM,IRAS,ISOPHOT和SCUBA数据与Desert等人(1990)的模型,我们发现多环芳烃和非常小的颗粒的贡献很小,较大的较冷颗粒相对丰富,占主导地位的FIR和亚毫米波。我们不得不使用4个尘埃成分,加上一个非常冷的尘埃成分,以重现我们观测到的亚毫米的过量。
2002-12-19 astro-ph
Accretion Disks Around Young Objects. II. Tests of Well-Mixed Models with Ism Dust
我们构造了金牛座T星周围均匀混合有星际介质尘埃和气体的辐射吸积盘的详细垂直结构模型。使用这些模型的结构和发射性质的依赖关系的质量吸积率,粘度参数,和磁盘半径进行了探讨。理论的光谱能量分布(SED)和图像的所有倾角进行了比较与观察的整个人口的经典金牛座T星(CTTS)和I类对象在金牛座。特别是,我们发现,中位近红外通量可以解释的错误与最近的值为中位吸积率CTTS。我们进一步表明,金牛座的大多数I类源不能是II类源,因为它们太亮了,而且它们的颜色与只在狭窄的倾角范围内看到的圆盘一致。我们的模型在大半径处似乎过于几何厚,这是由以下因素所暗示的:(a)远红外盘发射比金牛座T星的典型SED更大;(b)模型图像中的暗尘埃带比HH 30和HK Tau/c的图像更宽;以及(c)被边缘盘包围的恒星的预测数量比目前的调查一致。模型的厚度很大是假设尘埃和气体混合良好的结果,这表明可能需要一定程度的尘埃沉降来解释观测结果。
1999-07-23 astro-ph
ISM Properties in Low-Metallicity Environments II. The Dust Spectral Energy Distribution of NGC 1569
我们提出了新的450和850微米SCUBA数据的矮星系NGC 1569。利用ISOCAM、ISOPHOT、IRAS、KAO、SCUBA和MAMBO等卫星资料,构造了NGC 1569的中红外到毫米波段的SED,并对SED进行了模拟,以探索低金属含量环境下尘埃的性质。详细的建模是在一个自洽的方式进行,合成的全球ISRF的星系使用的进化合成模型与进一步的限制所提供的观测到的MIR离子线和光电离模型。我们的研究结果表明,尘埃的性质是不同的,在这个低金属丰度星系相比,其他更多的金属丰富的星系。结果表明,PAHs的缺乏可能是由于ISRF穿透clusterous环境的破坏性影响和颗粒的尺寸分离,其中发射主要是由尺寸约3 nm的小颗粒,与冲击的想法一致,在NGC 1569中的尘埃性质具有显着的影响。一个显着的毫米过量是存在于尘埃SED,这可以解释为无处不在的非常冷的尘埃(T = 5-7 K)的存在。这些尘埃成分占整个星系尘埃质量(1.6 - 3.4 × 10^5 Msol)的40%到70%,并且可能以小团块(几个pc大小)分布在整个星系中。我们发现气体与尘埃的质量比为740 - 1600,大于银河系的质量比,尘埃与金属的质量比为1/4到1/7。我们生成了NGC 1569的消光曲线,与模型化的尘埃尺寸分布一致。该消光曲线具有相对陡峭的FUV上升和较小的2175埃凸起,类似于在大麦云云中某些区域观测到…
2003-06-10 astro-ph
ISM Properties in Low-Metallicity Environments III. The Dust Spectral Energy Distributions of II Zw 40, He 2-10 and NGC 1140
我们提出了新的450和850微米SCUBA数据和1.3毫米MAMBO数据的矮星系II Zw 40,He 2-10和NGC 1140。利用ISOCAM、IRAS和地面观测数据,构造了这些星系的中红外-毫米波段光谱能量分布。这些光谱能量分布以自洽的方式建模,如用NGC 1569(Galliano等人,2003年),综合了全球恒星辐射场和尘埃排放,进一步限制了气体的光电离。我们的研究表明,与银河系相比,低金属量星系具有非常不同的尘埃特性。我们的主要结果是:(i)可能被强穿透辐射场破坏的多环芳烃含量很少,(ii)颗粒的平均尺寸非常小(3-4纳米),这与无数次冲击对尘埃颗粒的破碎和侵蚀相一致,(iii)尘埃光谱能量分布显著超出毫米,这可以用普遍存在的极冷尘埃(T=5-9 K)来解释。占总尘量的40 - 80%,可能呈小团分布。我们得出的气体与尘埃的质量比范围在300到2000之间,大于银河系的值,尘埃与金属的比例为1/30到1/2。模型化的尘埃尺寸分布被用来合成每个星系的消光曲线。消光曲线的紫外线斜率类似于在大麦云云某些地区观测到的。模型消光曲线的2175埃凸起比银河系的要弱,除了II Zw 40的情况,我们无法准确地限制2175埃凸起载体。
2005-01-28 astro-ph
Dust Attenuation in Late-Type Galaxies. I. Effects on Bulge and Disk Components
我们提出了新的Monte Carlo计算的结果与恒星的辐射转移的DIRTY代码和散射辐射的尘埃巨大的晚型星系,如银河系,这说明了由内部尘埃的恒星光的衰减的效果上的综合测光的个别隆起和磁盘组件。在这里,我们专注于衰减函数的行为,颜色过剩,和散射或直接向外部观察者传输的光的分数作为尘埃总量和星系倾角的函数,以及尘埃星际介质(ISM)的磁盘的结构。我们确认,尘埃衰减产生定性和定量不同的影响,无论波长的整体光度的凸起和磁盘。此外,我们发现尘埃ISM的结构比观测到的球和盘的颜色更敏感地影响观测到的星等。最后,我们表明,由外部观察者接收的总单色光的散射辐射的贡献是显着的,特别是在紫外波长,即使是两相,cloudly,灰尘ISM。因此,了解尘埃散射特性是解释河外观测的基础。
2004-09-08 astro-ph
Mechanical feedback in the molecular ISM of luminous IR galaxies
目的:起源于亮红外星系核的分子发射线被用来确定这些系统中核ISM的物理性质。研究方法:一个大的观测数据库的分子发射线进行比较,包括加热的紫外线和X射线辐射,机械加热,和宇宙射线的影响模型的预测。结果如下:观测到的谱线比率和模型预测表明,这些系统可以分为三类:XDR、紫外线主导的高密度(n>= 10^5 cm-3)PDR和机械反馈主导的低密度(n = 10^4.5 cm-3)PDR。结论:这两种PDR的划分自然地遵循了这些来源的恒星形成周期的演变,从深深嵌入的年轻恒星,导致高密度(n>= 10^5 cm-3)PDR,到气体密度下降(n = 10^4.5 cm-3)的阶段,来自超新星冲击的机械反馈主导了加热预算。
2008-08-20 astro-ph
Probing the ISM Near Star Forming Regions with GRB Afterglow Spectroscopy: Gas, Metals, and Dust
通过分析余辉光谱中发现的阻尼Lya系统,研究了高z伽马射线暴(GRB)周围星际介质的化学丰度。这些GRB-DLAs的特征是大HI柱密度N(HI)和金属丰度[M/H],范围从1/100到接近太阳,中值[M/H]>-1。大多数GRB-DLA的[M/H]值超过z>2时原子气体的宇宙平均金属丰度,即如果有任何变化的话,GRB-DLA偏向于更大的金属丰度。我们还观察到:(i)大的[Zn/Fe]值(>+0.6)和太阳下的Ti/Fe比,这意味着存在着显著的差异亏损;(ii)大的a/Fe比,表明大质量恒星的核合成富集;(iii)低的C^0/C^+比(<10^{-4})。从数量上看,观测到的气体的耗尽水平和C^0/C^+比率并不是银河ISM中冷而致密的HI云的特征。我们认为GRB-DLAs代表了GRB附近的ISM,而不是直接位于GRB附近的气体(例如其分子云或拱星物质)。我们将这些观测结果与DLAs干预背景类星体(QSO-DLAs)进行了比较。GRB-DLAs比类星体DLAs具有更高的N(HI)值、更高的α/Fe和Zn/Fe比值,以及更高的金属丰度。我们认为,这些差异主要是由于在ISM的银河系中心的半径依赖的差异:GRB-DLAs优先探测密度更大,更耗尽,更高的金属丰度gaslocated在内部几个千秒差距,而类星体-DLAs更有可能相交的密度较小,不太丰富,星系的外部区域。最后,我们调查尘埃遮蔽是…
2007-03-26 astro-ph
Polarized Emission from Interstellar Dust
利用远红外(FIR)和亚毫米波(SMM)偏振辐射观测研究了星际介质(ISM)致密区域的磁场和尘埃颗粒。这些观测结果对分子云、恒星形成、晶粒排列机制、晶粒大小、形状和成分的模型提出了限制。FIR/SMM偏振强烈依赖于波长。我们将这种波长依赖性归因于在不同温度下对不同的颗粒群进行采样。到目前为止,大多数偏振发射观测都是在ISM的密集区。将这些观测扩展到漫ISM区域和微波频率,将提供对晶粒和排列模型的额外测试。了解尘埃的偏振微波辐射是精确测量宇宙微波背景偏振的关键。微波偏振谱将限制自旋尘埃和振动磁性尘埃对偏振辐射的贡献。
2006-09-01 astro-ph
What is the behavior of the ISM in the SMC?
利用空间功率谱定量描述了小麦哲伦云(SMC)中星际介质(ISM)的中性氢(HI)和尘埃含量。研究和讨论了HI密度功率谱的速度修正。
2000-08-21 astro-ph
Modelling Galaxies with a 3d Multi-Phase ISM
我们提出了一个新的粒子代码模拟星系的演化。该代码是基于多相描述的星际介质(ISM)。我们包括恒星形成(SF),恒星反馈的大质量恒星和行星状星云,相变和气体云和周围的扩散气体之间的相互作用,即冷凝,蒸发,阻力和能量耗散。后者是通过辐射冷却和非弹性云-云碰撞实现的。我们提出了新的计划SF和恒星反馈。它们包括一个一致的计算的恒星形成效率(SFE)的基础上ISM属性,以及详细的再分配到不同的ISM阶段的反馈能量。作为第一个测试的例子,我们展示了一个模型的演变,目前的银河系。虽然该模型表现出一个准静态的行为,在全球性的性质,如质量分数或表面密度,ISM的演变是当地强烈的变化取决于当地的SF和恒星的反馈。我们开始只有两个不同的阶段,但很快形成了一个三相ISM冷分子云,温暖的气体盘和热气晕组成。伴随着II型超新星的爆炸,盘中的气泡中也发现了热气。恒星形成率(SFR)平均约为1.6Msun/年,由于气体的消耗,随着时间的推移缓慢下降。为了保持恒定的SFR气体补充,例如通过吸入,需要大约1M_sun/年。我们的模型与Kennicutt(1998)的SF定律(包括截止值约为10 M_sun/pc ^2)完全一致。具有恒定SFE的模型,即没有对SF的反馈,不能再现肯尼柯特定律。
2005-11-28 astro-ph
Spitzer's View of Edge-on Spirals
边缘上的螺旋星系提供了一个独特的视角。人们可以精确地确定恒星的高度分布,ISM和视线积分允许研究微弱的结构。斯皮策IRAC相机是研究ISM和附近星系恒星结构的理想工具;它的两个通道跟踪几乎没有消光的旧恒星盘,8微米的通道主要是最小的尘埃颗粒(多环芳烃,PAH)。Dalcanton等人(2004)探索了尘埃带的出现与盘稳定性之间的联系。在一个没有膨胀的圆盘样本中,他们展示了在大质量圆盘中,ISM是如何坍缩成典型的薄尘埃带的。质量较小的盘在引力作用下是稳定的,它们的尘埃形态是破碎的。对于无凸起的盘,转变发生在120 km/s。在这里,我们报告我们的斯皮策/IRAC调查的结果附近的边缘上的螺旋和它的第一个结果的近红外塔利-费舍尔关系,和ISM磁盘的稳定性。
2008-01-18 astro-ph
Supersonic turbulence in the ISM: stellar extinction determinations as probes of the structure and dynamics of dark clouds
Lada等人(1994年)描述了一种利用红外成像调查研究乌云中尘埃分布的方法。特别是,他们表明,该方法提供了一些信息的结构的气体(灰尘)的尺度小于其分辨率。在目前的工作中,我们澄清了他们的方法所提供的信息的性质。我们证明:1)气体的三维密度场可以很好地用对数正态分布描述到非常小的尺度; 2)三维密度场的功率谱和标准差可以被约束; 3)这种密度场结构的起源可能是气体中的超音速湍流。事实上,我们发现一个定性和定量的协议之间的预测的基础上,最近的数值模拟的超音速湍流(Nordlund和Padoan 1996年; Padoan,Nordlund和Jones 1996年)和红外尘埃消光测量给出的限制。
1996-03-14 astro-ph
High excitation ISM and gas
概述了国际标准化组织(ISO)对高激发ISM和气体区域(即HII区域、银河系中心和超新星遗迹)的研究结果。由于精细结构线,分子氢,硅酸盐,多环芳烃和灰尘的红外发射进行了总结,说明其诊断能力和突出的影响。
2005-03-31 astro-ph
The Evolution of the Elemental Abundances in the Gas and Dust Phases of the Galaxy
我们提出的模型的气体和尘埃相的星际介质(ISM)的我们的银河系的动力学和化学演化的一般化标准模型的元素丰度的演变。在这些模型中,恒星出生率的历史是由原始气体的下落速率决定的,并由它对恒星和气体的质量表面密度的函数依赖性决定。我们采用了两个组件模型的银河系,包括一个中央隆起和一个指数盘不同的下降率和恒星出生率的历史。恒星风中的凝聚、Ia型和II型超新星,以及难熔元素在致密分子云中的先前存在的颗粒上的吸积,是尘埃中锁定的元素丰度的主要贡献者。在超新星遗迹中,溅射和蒸发的颗粒-颗粒碰撞造成的颗粒破坏是使这些元素返回气相的最重要机制。计算了不同尘埃源的尘埃产生率,分析了元素贫化模式的成因,研究了尘埃丰度与ISM金属丰度的关系,以及各银心半径处尘埃丰度和成分随时间的演化。尘埃质量与金属丰度的派生关系相比,所观察到的银河系尘埃丰度梯度,M $_{dust}$与日志(O/H)的关系,观察到在外部矮星系。尘埃成分对祖星质量的依赖性,以及低质量恒星将新合成的尘埃延迟再循环回ISM,导致尘埃成分随时间的变化。我们的模型提供了一个框架,自洽包含灰尘,
1997-07-03 astro-ph
Spitzer's View of Edge-on Spirals
边缘上的螺旋星系提供了一个独特的视角。人们可以精确地确定恒星的高度分布,ISM和视线积分允许研究微弱的结构。斯皮策IRAC相机是研究ISM和附近星系恒星结构的理想工具;它的两个通道跟踪几乎没有消光的旧恒星盘,8微米的通道主要是最小的尘埃颗粒(多环芳烃,PAH)。Dalcanton等人(2004)探索了尘埃带的出现与盘稳定性之间的联系。在一个没有膨胀的圆盘样本中,他们展示了在大质量圆盘中,ISM是如何坍缩成典型的薄尘埃带的。质量较小的盘在引力作用下是稳定的,它们的尘埃形态是破碎的。对于无凸起的盘,转变发生在120 km/s。在这里,我们报告我们的斯皮策/IRAC调查的结果附近的边缘上的螺旋和它的第一个结果的近红外塔利-费舍尔关系,和ISM磁盘的稳定性。
2007-10-19 astro-ph
Physical regimes for feedback in galaxy formation
提出了一个新的星系形成反馈的半解析模型。ISM被建模为处于压力平衡的两相介质。爆炸的II型SNe的残余物渗透到扫过ISM的超级气泡(SB)中,加热热相(如果SB是绝热的)或冷却热相(在雪犁阶段,当SB的内部气体已经冷却时)。由此产生的反馈制度发生在由垂直尺度长度和结构的表面密度定义的空间的明确定义的区域。当SBs在绝热状态下爆发时,SNe加热ISM的效率约为5%,其中80%的能量注入到外晕中,并且即将产生的ISM自我调节到与银河系中发现的状态相似的状态。反馈是最有效的,当SB的压力限制在绝热制度。在一些重要的区域,参数空间的限制发生在雪犁阶段,然后热相具有较低的温度和恒星形成更快。在某些临界情况下,热相强烈耗尽,而冷相则使整个体积膨胀,导致恒星形成的突然爆发。强烈的星系风预计只会在危急情况下发生。这个模型提供了一个起点,用于构建一个现实的网格反馈解决方案中使用的星系形成代码。这个模型的预测能力扩展到ISM的许多属性,因此大多数参数可以通过复制银河系的主要属性来约束。(节录)
2004-04-13 astro-ph
Shattering and coagulation of dust grains in interstellar turbulence
本文研究了尘埃颗粒在湍流星际介质中的破碎和凝聚。基于可压缩磁流体动力学湍流中的颗粒动力学理论,计算了不同ISM相下尘埃颗粒的典型速度随颗粒尺寸的变化。在本文中,我们开发了一个方案的颗粒破碎和凝聚,并将其应用到湍流ISM通过使用上述湍流理论预测的颗粒速度。由于大颗粒倾向于获得大的速度分散,如早期的研究所示,大颗粒倾向于破碎。对于半径为$a\ga 10^{-6}$ cm的颗粒,在几百万年内的温暖电离介质(WIM)中确实观察到了大的破碎效应。我们还表明,在温暖的中性介质(WNM)粉碎可以限制ISM($a\sim 2\times 10^{-5} \mathrm{cm}$)的最大晶粒尺寸。另一方面,凝结倾向于修改小颗粒,因为它只发生在颗粒速度足够小时。凝结显着修改了密集的云(DC),其中大部分的颗粒与$a<10^{-6}$厘米凝结在10百万年的粒度分布。事实上,观测到的银河系消光曲线中的$R_V$、碳凸强度和紫外斜率之间的相关性可以用DC中的凝聚来解释。银河系中的粒度分布可能是由上述所有破碎和凝聚效应的组合决定的。考虑到如果尘气比通常大于银河值的$\sim 1/10$,则湍流中的破碎和凝聚是有效的,贫金属和富金属环境的粒度分布的调节机制应该是不同的。
2008-12-18 astro-ph
The Formation of Dust Lanes: Implications for Galaxy Evolution
我们发现,盘星系显示出一个尖锐的,质量依赖的过渡,其尘埃ISM的结构。尘埃带是V_rot> 120 km/s的大质量盘的一个普遍特征,但在V_rot<120 km/s的星系中完全不存在。这种转变反映了低质量星系中冷ISM尺度高度的增加,这是由支持气体层的更大湍流速度驱动的,而不是气体表面密度的急剧下降。在高质量星系中,我们确定了Vrot = 120 km/s的跃迁是引力不稳定性的开始。这种不稳定性导致了沿着旋臂的碎裂和引力坍缩,更小的气体尺度高度,更低的湍流速度,从而使尘埃带变窄。速度色散的下降可能是由于湍流驱动机制的转换,或者是由于ISM坍缩成致密层后ISM对超新星的反应发生了变化。由此产生的较小的气体尺度的高度可以导致显着增加的恒星形成率时,磁盘的不稳定性是存在的,并可能解释肯尼库特表面密度阈值恒星形成。我们的数据表明,在V_c<120 km/s的低质量盘中,恒星形成的效率将系统地降低,导致恒星形成的时间尺度大于气体吸积的时间尺度。这种效应可以抑制低质量盘的金属丰度和核合成产率,从而解释了盘的质量-金属丰度关系,而无需调用银河SN驱动的外流。盘稳定性、尘埃结构和/或恒星形成效率的转变也可能是Tully-Fisher关系的斜率变化、矮星系盘厚度急剧增加以及Vrot> 120 km/s的星系开始膨胀的原因。(节录)
2004-02-19 astro-ph
Evolution of Dust in Primordial Supernova Remnants: Can Dust Grains Formed in the Ejecta Survive and be Injected into the Early Interstellar Medium?
我们调查的尘埃,形成在第三族超新星(SN)爆炸和它的处理过程中通过碰撞的SN喷出物与周围介质的相互作用产生的反向冲击的演变。特别是,我们调查运输的冲击尘埃内的SN残留物(SNR),其影响的化学成分,粒度分布,和总质量的灰尘存活在SNR。我们发现,逆激波的演变,因此它对尘埃的处理效果取决于由祖星保留的信封的厚度。此外,尘埃颗粒的迁移和存活取决于它们的初始半径a_{ini}和组成:对于扩展到密度为n_{H,0} =1 cm^{-3}的星际介质(ISM)中的II型SNR,a_{ini} < ~ 0.05微米的小颗粒在激波后流中被溅射完全破坏,而a_{ini} = 0.05- 0.2 μ m的颗粒则被捕获在前向激波后的致密壳层中。a_{ini} > ~ 0.2微米的非常大的颗粒被喷射到ISM中,而不会显著减小它们的尺寸。我们发现,被摧毁的反向冲击的尘埃的总质量分数的范围从0.2到1.0,取决于爆炸的能量和周围的ISM的密度。我们的计算结果有显着的丰度模式的下一代的恒星,形成在致密的壳层的原始SNRs的影响。
2007-06-04 astro-ph
Star Formation in a Multi-Phase ISM
我们提出了一个三维的动力学演化的多相星际介质(ISM)耦合到恒星通过恒星形成(SF)和反馈过程的代码。多相ISM由云(粘性颗粒)和扩散气体(SPH)组成:通过阻力(由于冲压压力)和冷凝或蒸发过程实现物质,能量和动量的交换。物质的循环由SF完成,由SNe和PNe反馈。提出了一种基于可变SF效率的SF方案,该方案由Elmegreen和Efremov(1997)提出。对于一个银河系类型的星系,我们得到了~1 Msun/yr的SF率,平均SF效率为~ 5%。
2003-02-05 astro-ph
Effects of Massive Star Formation on the ISM of Dwarf Galaxies
我们正在研究恒星形成的影响,在低金属丰度环境下的ISM的属性,使用中红外(MIR)和远红外(FIR)的观测与红外空间天文台(ISO)和柯伊伯机载天文台(KAO)采取的星爆矮星系。强普适辐射场对气体和尘埃的影响,由于灰尘的贫环境是明显的灰尘和气体成分。从一个158微米的[CII]调查,我们发现增强的I[CII]/FIR比矮星系和I[CII]/I(CO)的比率高达10倍高于正常的金属丰度星暴星系。我们认为MIR观测在理解矮星系的恒星形成的性质和恒星SED的约束。值得注意的是,强大的MIR [NeIII]/[NeII]比值揭示了NGC 1569、NGC 1140和IIZ w 40中存在着当前年龄小于5 My的大质量恒星星族。作为低金属含量环境的一般特征,和平号红外未识别红外波段(UIB)即使存在,也很弱,表明最小的碳颗粒(如多环芳烃)在大的空间尺度上遭到破坏。这与我们的尘埃模型相证实:与FIR中发射的较大硅酸盐颗粒以及MIR中发射的小碳颗粒相比,多环芳烃的质量分数几乎可以忽略不计,鉴于[CII]冷却,这些颗粒似乎是这些星系中光电气体加热的来源。
2000-02-02 astro-ph
Planetary Nebulae: Exposing the Top Polluters of the ISM
恒星在渐近巨星分支(AGB)演化阶段的高质量损失率是恒星向ISM质量返回的重要途径之一。在行星状星云(Pne)阶段,喷出的物质被照亮,并可以被来自中心恒星的紫外线辐射改变。因此,PNe在ISM回收过程和改变周围环境方面发挥着重要作用。我们展示了一些亮点的观测结果,已经进行了使用斯皮策仪器研究的气体和尘埃排放PNE在银河系和附近的星系。斯皮策对PNE壳层和晕中的冷尘埃和分子特别敏感。我们提出了我们对银河系PNE计划的新结果,包括IRAC和IRS对NGC 6720在该星云环和晕中的观测。
2008-03-27 astro-ph
Attenuation law of normal disc galaxies with clumpy distributions of stars and dust
本文研究了恒星和尘埃在空间呈团状分布的星际介质中的衰减规律。通过多相ISM模型引入了粉尘分布的块状性。在一维平行平面几何中,采用巨颗粒近似,将尘埃团视为大颗粒(即巨颗粒),通过团簇理论求解了一组具有多个各向异性散射的辐射转移方程.恒星分布的聚集性是由嵌在聚集体中的最年轻的恒星引起的。我们假设老年恒星的空间分布是平滑的。最年轻的恒星被密度更大的尘埃气体包围,比弥漫的老恒星遭受更强的衰减(即年龄选择性衰减)。表观衰减律是一个组合的衰减规律的cluerous年轻的恒星和弥漫的老恒星的光度权重。一般来说,随着波长的减小,控制光度的恒星星族从较老的恒星向较年轻的恒星转变。这使得衰减定律变得陡峭;复合衰减从较老恒星在长波长处的小衰减迅速增加到较年轻恒星在短波长处的大衰减。由此产生的正常盘星系的衰减规律预计将比Calzetti等人观察到的星暴星系陡峭得多。最后,Calzetti的衰减规律被认为是一个特殊的情况下,在我们的框架中的大密度。
2005-02-03 astro-ph