2-Dust : a Dust Radiative Transfer Code for an Axisymmetric System
我们已经开发了一个通用的尘埃辐射转移代码的轴对称系统,2-尘埃,最近越来越多的高分辨率图像的各种波长的拱星尘埃壳的动机。该程序在二维极坐标网格中按长特征线原理求解辐射转移方程,同时考虑网格点处的三维辐射场。一个解决方案是寻求通过一个迭代方案,其中的解决方案的自洽性是通过要求在整个壳的全局光度常数。根据尘埃粒子的光学性质和粒径分布,利用米氏理论计算了尘埃粒子的不透明度。该代码的主要重点是获得以下方面的见解:(1)壳层中尘埃颗粒的全局能量学;(2)强烈依赖于轴对称尘埃分布和壳层倾角的混合效应的2-D投影形态。在这里,测试模型与结果的讨论。该程序可提供自定义的密度分布函数,适用于各种具有轴对称几何形状的尘埃天体。
2002-12-23 astro-ph
Radiative transfer problem in dusty galaxies: ray-tracing approach
本文提出了一种计算星际尘埃颗粒对光的吸收和散射的新程序。采用射线追踪算法求解了辐射转移问题,具有自洽性和高效性。该代码表现出的性能和精度类似或优于以前发表的结果,使用蒙特卡罗方法实现的,在大多数情况下,精度优于~ 3%。该代码的预期应用是盘星系的分光光度建模,然而,它可以很容易地适应于其他情况下,需要一个详细的空间评估的散射,如拱盘和壳包含点和分布式光源。
2005-01-09 astro-ph
The DIRTY Model II: Self-Consistent Treatment of Dust Heating and Emission in a 3-D Radiative Transfer Code
在本文和配套论文中,我们提出了DIRTY模型,这是一种蒙特卡罗辐射转移代码,自洽地包括尘埃加热和发射,并考虑了小颗粒瞬时加热的影响。该代码是完全通用的;灰尘的密度结构,加热源的数量和类型,以及它们的几何配置可以在模型空间内任意指定。源光子跟踪通过散射和吸收介质使用蒙特卡罗技术和多重散射的影响。尘埃的散射,吸收和发射性能的计算来自现实的尘埃模型拟合观测到的消光曲线在本群星系,包括麦哲伦云和银河系。尘埃温度和发射尘埃光谱计算自洽的吸收能量,包括温度波动的影响,在小颗粒。尘埃自吸收也占,允许治疗的高光学深度,通过治疗由尘埃发出的光子作为一个额外的加热源,并采用迭代辐射转移计划。作为一个说明性的情况下,我们应用DIRTY辐射转移代码的星暴星系的热源来自恒星演化合成模型。在背景下的星爆模型,我们研究的依赖性的UV FIR SED,尘埃温度,尘埃质量预测的DIRTY的输入参数的变化。
2000-11-30 astro-ph
Radiative and Auger decay data for modelling nickel K lines
辐射和俄歇衰变数据已被计算用于模拟的镍离子的issues序列的K线,从Ni $^+$到Ni $^{27+}$。能级能量,过渡波长,辐射跃迁几率,辐射和俄歇宽度已被确定使用Cowan的Hartree-Fock与相对论修正(HFR)方法。俄歇宽度的第三行离子(镍$^+$ -镍$^{10+}$)已被计算使用单组态平均(SCA)紧凑的公式。结果进行了比较与AUTOSTRUCTURE和MCDF原子结构代码计算的数据集,并与现有的实验和理论值,主要是在高度电离的离子和固体状态。
2008-06-06 astro-ph
3D Radiative Transfer Modeling of Clumpy Dust Tori Around AGN
本文提出了活动星系核周围云团状尘埃环的三维辐射转移模型。我们的方法结合了蒙特卡罗模拟的个别尘埃云的实际三维分布的云在环面。该模型已被应用于NGC 1068的近红外和中红外测光和干涉观测。这是第一次有可能同时再现近红外和和平号中的测光和干涉观测。根据我们的模型,我们推断NGC 1068的光度L=2*10^45 erg/s,倾角i= 70 deg。
2006-11-30 astro-ph
Ultraviolet Dust Grain Properties in Starburst Galaxies: Evidence from Radiative Transfer Modeling and Local Group Extinction Curves
本文总结了星暴星系中尘埃粒子紫外特性的证据。对星暴星系的观测清楚地表明,2175 A特征很弱或不存在。这可能是由于辐射转移效应(混合尘埃和恒星)或由于尘埃颗粒不具有这种特征。球形DIRTY辐射转移模型暗示这不是辐射转移效应,但其他具有圆盘/凸起几何形状的辐射转移模型发现了可能是辐射转移效应的情况。最近对麦哲伦云和银河系的消光曲线的研究表明,传统的关于小麦哲伦云中没有2175 A特征的低金属丰度的解释可能是不正确的。SMC有一个具有2175 A特征的视线,而银河系的视线没有这个特征。此外,在麦哲伦星云和银河系中发现2175 A特征很弱或不存在的地方,有证据表明最近有恒星形成。综合星暴星系的辐射转移模型和本群消光曲线的行为,星暴星系中的尘埃颗粒可能本质上缺乏2175 A特征。
2005-01-25 astro-ph
Fast 2D non-LTE radiative modelling of prominences I. Numerical methods and benchmark results
新的高分辨率分光偏振观测太阳辐射需要改进的辐射建模能力,以考虑到多维-至少二维-几何和复杂的原子模型。这使得有必要使用非常快速的数值方案的分辨率的二维非LTE辐射转移问题,考虑独立和照明板。本文在短特征线法的框架下,详细介绍了Gauss-Seidel迭代法和逐次超松弛迭代法在二维中的实现,以及多重网格算法在计算笛卡尔几何中辐射转移方程形式解中的应用。我们提出了一个新的测试多维辐射转移代码,我们还提供了原始的基准结果,简单的二维多层次的原子的情况下,这应该有助于进一步发展这样的辐射转移代码,一般。
2007-03-27 astro-ph
Modelling of Polarization Properties of Cometary Dust Grains
对尘埃彗星的观测数据进行了总结和系统化。讨论了线偏振对各种参数(相位角、波长等)的依赖关系。分析了具有各种尺寸和化学成分的排列的球状颗粒的集合被用来拟合哈雷彗星观察到的线偏振和圆偏振。
2000-09-10 astro-ph
The dusty SF history of distant galaxies and modelling tools
我回顾了最近的进展,在确定恒星形成的宇宙历史,其相关性在我们的理解的形成结构。我强调尘埃后处理的重要性,在高Z宇宙,特别是红外和亚毫米数据所证明的。这就需要一种全色观测方法和适当的建模工具。我总结了这些模型的基本要求,以及到目前为止发布的模型在多大程度上满足了这些要求。
2000-06-28 astro-ph
Radiative transfer problem in dusty galaxies: effects of non-isotropic multiple scattering
我们调查的星际尘埃粒子的多个各向异性光散射的光度分布的盘星系模型计算使用迭代射线跟踪辐射转移建模代码的影响。它示出,各向异性散射必须充分占至少在第一散射事件的所有考虑的情况下。同时,高于5阶的散射项可以安全地使用各向同性相函数近似。各向同性近似的影响是最显着的,在看到面对的尘埃人口延伸到恒星盘以外的星系模型,因此,各向同性近似的适用性,高阶(2至5)散射项取决于假设的星系模型参数,即,光学厚度,散射散射系数和星际尘埃相对于恒星的分布。
2005-08-02 astro-ph
2D radiative modelling of He I spectral lines formed in solar prominences
我们目前的初步结果的二维辐射模型的He I线在太阳的双折射,使用一个新的数值代码由我们开发(Leger,Chevallier和Paletou 2007年)。它对待自洽的辐射转移和非LTE统计平衡的H,在第二阶段,他使用一个详细的原子模型。初步比较与新的可见光和近红外观测在高光谱分辨率与THeMIS是非常令人满意的。
2008-07-11 astro-ph
The dust distribution in edge-on galaxies. Radiative transfer fits of V and K'-band images
目的:我分析了在V和K波段观测到的7个邻近边缘星系的样本,以推断尘埃分布的性质。方法:一个辐射转移模型,包括散射,已被用来分解成一个恒星盘,一个隆起,尘埃盘每个图像。描述这些分布的参数是通过标准的X^2最小化技术得到的。结果如下:拟合的尘埃盘与文献中的结果一致:尘埃盘的径向尺度长度大于恒星的径向尺度长度(h_d/h_s ~ 1.5),垂直尺度长度小于恒星的径向尺度长度(z_d/z_s ~ 1/3),正面看尘埃盘几乎是透明的(中心,正面,光学深度tau_0 =0.5-1.5)。忽略散射的更快的辐射转移模型可以产生等效拟合,其中导出的参数的变化在包括散射的完全拟合的精度内。在K '波段,没有发现第二个大质量尘埃盘的痕迹,这被用来解释亚毫米尘埃发射的观测结果。我讨论了模型的退化和复杂的结构对拟合分布的影响。特别是,样品中的大多数凸起显示出具有大残差的盒子/花生形态;两个低倾角星系显示出尘埃环分布,这可能是大拟合尘埃标度的原因。
2007-05-10 astro-ph
Modeling the Dust Properties of z ~ 6 Quasars with ART^2 -- All-wavelength Radiative Transfer with Adaptive Refinement Tree
红外和射电观测在z ~ 6类星体中探测到大量尘埃,这给这些早期系统中尘埃的形成和演化带来了难题。在此之前(Li et al. 2007),我们证明了z > 6的发光类星体可以通过富含气体的星系的分级合并形成。在这里,我们使用三维蒙特卡罗辐射传输程序ART^2 --全波长辐射转移与自适应细化树计算模拟类星体及其祖先的尘埃性质。ART ^2结合了尘埃辐射平衡算法、非均匀密度自适应网格、ISM多相模型和超新星起源尘埃模型。我们再现了SDSS J1148+5251的SED和尘埃性质,发现红外辐射与类星体主体的形成和演化密切相关。由于恒星和活动星系核的加热和反馈,系统从冷的ULIRG演变为温暖的ULIRG。此外,活动星系核对解释宿主的观测结果有重要意义。我们的研究结果表明,在合并的祖先活跃的恒星形成是必要的复制所观察到的尘埃性质的z~6类星体,支持合并驱动起源的高红移的发光类星体和星爆类星体演化假说。(节录)
2008-01-09 astro-ph
Mid-Infrared Imaging and Modelling of the Dust Shell around Post-AGB star HD 187885 (IRAS 19500-1709)
我们目前的IRAS 19500-1709与中红外相机,OSCIR,安装在双子座北望远镜拍摄的10和20微米的图像。我们使用一个2-D尘埃辐射传输代码来拟合从紫外到亚毫米波长的光谱能量分布,并模拟图像。
2003-10-17 astro-ph
Radiative transfer in disc galaxies -- III. The observed kinematics of dusty disc galaxies
我们提出了SKIRT(恒星动力学包括辐射转移),一个新的蒙特卡罗辐射转移代码,可以计算观测到的恒星运动学的尘埃星系。该代码结合了星际尘埃颗粒的吸收和散射效应,并通过考虑发射恒星和单个散射尘埃颗粒的速度来精确计算新兴辐射的多普勒频移。该代码通过元胞方法支持灰尘的任意分布,从而通过新型高效的三线性插值技术优化灰尘的积分。我们应用我们的建模技术来计算所观察到的尘埃盘星系的现实模型的运动学。我们发现,尘埃的平均投影速度和投影速度色散的影响是严重的边缘上的星系。对于那些偏离精确边缘超过几度的星系,这种影响已经大大减少了。因此,尘埃衰减不能作为一种可能的方式来调和观测到的LSB星系的内旋转曲线的浅斜率和CDM宇宙学模型的预测之间的差异。对于面对星系,速度色散增加,由于散射的尘埃质量的增加,但效果是有限的,即使是扩展的尘埃分布。最后,我们表明,严重的错误时,个别的尘埃颗粒的速度被忽略的计算。
2003-05-02 astro-ph
Sunrise: Polychromatic Dust Radiative Transfer in Arbitrary Geometries
本文介绍了日出,一个并行的,免费的蒙特卡罗程序通过天文尘埃辐射传输的计算。日出使用自适应网格细化网格来描述发射和吸收/散射介质的任意几何形状,空间动态范围超过10^4,并且它可以有效地生成空间中任意点处出现的辐射的图像。除了Monte-Carlo代码通常使用的单色辐射转移之外,日出能够同时传播一系列波长。当计算光谱特征时,这种"多色“算法在效率和准确性方面有显著的改进。日出是用来研究相互作用的星系的流体动力学模拟中的尘埃的影响,并为此描述的程序。代码将根据先前发布的结果进行测试。
2006-07-21 astro-ph
The dusty SF history of high-z galaxies, modelling tools and future prospects
我们总结了最近的进展,在确定的宇宙历史的恒星形成和其他属性的高z星系,和相关的信息,在我们的理解形成的结构。我们强调尘埃后处理的重要性,在高Z宇宙,特别是红外和亚毫米数据所证明的。这就需要一种全色观测方法和适当的建模工具。我们也花了一些话对未来的文书的期望。
2001-05-24 astro-ph
Debris Disk Radiative Transfer Simulation Tool (DDS)
本文介绍了一个用于模拟具有嵌入辐射源的光学薄尘埃结构的光谱能量分布的WWW接口。密度分布、辐射源和灰尘参数可以从内部数据库中选择或由用户定义。这一工具最适合于研究星周碎片盘,在这些碎片盘中,预计大颗粒将确定远红外到毫米尘埃再发射光谱能量分布。该工具可在http://aida28.mpia-hd.mpg.de/~swolf/dds上获得
2005-06-17 astro-ph
Modelling the dust content of spiral galaxies: More dust mass vs. enhanced dust grain emissivity
我们提出了详细的光谱能量分布(SED)的螺旋星系NGC 891,NGC 4013,和NGC 5907在远红外(FIR)和亚毫米(submm)波长的建模。该模型考虑到了弥漫的尘埃成分,这是由恒星产生的紫外线和光辐射场加热,以及在恒星形成HII复合体本地产生的排放的排放。利用Xilouris等人(1999)在光学波段的辐射转移模拟来约束恒星和尘埃的几何参数以及尘埃的总量。我们发现,我们的模型预测的submm发射不能解释在这些波长观测到的通量。我们研究两种情况下,一个有更多的灰尘嵌入在第二薄盘和另一个允许增强的亚毫米辐射的尘埃颗粒。我们认为,这两种情况下可以同样很好地再现所观察到的SED。然而,在第二个盘中嵌入更多尘埃的情况并没有得到近红外观测的支持,因此尘埃的分布更真实(即,在旋臂和团块)必须进行检查,以更好地适应每个星系的表面亮度。
2005-01-04 astro-ph
Benchmark problems for wavelength dependent continuum radiative transfer
在验证复杂的数值代码时,通常的做法是将结果与通过其他方法获得的可靠解进行比较。这项工作提供了这样的解决方案的波长依赖的尘埃辐射转移问题。我们定义了一组球面几何中的基准问题,并通过三个辐射转移代码来解决它们,这些代码实现了不同的数值方案。尘埃温度和出射光谱的结果符合优于0.1%,可以作为基准解决方案的尘埃辐射转移程序的验证。
1997-05-20 astro-ph
The Influence of Dust Formation Modelling on Na I and K I Line Profiles in Substellar Atmospheres
为了了解云的形成和碱谱线的形成之间的关系,我们将尘埃颗粒的形成和组成动力学模型与棕矮星和巨气体行星大气模型中的一维辐射转移计算相结合,计算了Na I和K I的谱线轮廓。Na I和K I线轮廓明显地依赖于在亚恒星大气模拟中云的处理方式。动力学粉尘形成模型的结果在最高的伪连续相比,限制的情况下。
2008-01-23 astro-ph
The dusty MOCASSIN: fully self-consistent 3D photoionisation and dust radiative transfer models
我们提出了第一个三维蒙特卡罗(MC)光电离代码,包括一个完全自洽的治疗尘埃辐射转移(RT)内的光电离区域。这是仅气体光电离代码MOCASSIN(Ercolano等人,2003a),并采用随机方法来传输辐射,允许自洽地处理辐射场的初级和次级分量,同时考虑与气体混合的尘埃颗粒对辐射的散射,以及气体和尘埃组分对辐射的吸收和发射。一组严格的基准测试已经进行了灰尘只有球对称的几何形状和二维磁盘配置。MOCASSIN的结果被认为是在协议与那些得到完善的灰尘只RT代码,采用各种方法来解决RT问题。行星状星云(PN)NGC 3918的尘埃和光电离气体成分的模型也被提出作为一种手段,测试的正确运作的RT程序的情况下,气体和尘埃的不透明。这两种成分通过吸收紫外连续谱光子和气体发射的共振线光子来加热尘埃颗粒而耦合。MOCASSIN的结果与之前发表的该星云的一维尘埃和气体模型一致,表明新代码的可靠性,可应用于各种天体物理环境。
2005-07-02 astro-ph
2D non-LTE radiative modelling of He I spectral lines formed in solar prominences
对主要在可见光和近红外波段进行的太阳辐射的新的高分辨率分光偏振观测的诊断,需要考虑到多维几何和复杂原子模型的辐射建模。在此之后,我们有助于改善诊断的基础上观察的He I多重态,通过考虑二维非LTE非偏振辐射传输,并考虑到原子的精细结构的氦。它是我们发展的二维直角坐标几何多重网格Gauss-Seidel/SOR迭代格式的改进和直接应用。它使我们能够计算现实的出射强度配置文件的He I 10830 A和D3多重峰,这可以直接比较的同时和高分辨率的观测在THeMIS。初步的2D多线程建模进行了讨论。
2008-11-28 astro-ph
Self-similarity and scaling behavior of IR emission from radiatively heated dust: I. Theory
尘埃红外发射具有标度特性。当尘埃区的内边界由尘埃升华控制时,总光度不是辐射转移问题的输入参数,光谱形状是唯一与热辐射有关的性质。类似地,密度和距离的绝对尺度是无关紧要的;几何形状只通过角度、相对厚度和纵横比进入,而密度和距离的实际大小只通过一个独立的参数进入,即总光学深度。尘埃的性质进入只有通过无量纲的,规范化的分布,描述的空间变化的密度和波长依赖的散射和吸收效率。缩放使得能够系统地对IR光谱进行建模和分类。我们开发了一种新的,完全无标度的方法来解决辐射转移,目前精确的数值结果,并得出近似的解析解的球形几何形状,覆盖整个范围内的参数空间相关的意见。标度意味着紧密的相关性之间的SED的各种成员的同一类源,如年轻的恒星物体,晚型恒星等,特别是,所有成员的同一类占据共同的,定义明确的区域中的颜色-颜色图。观测数据证实了这些相关性的存在。
1996-12-17 astro-ph
Efficient radiative transfer modelling with SKIRT
我们提出了SKIRT,一个三维蒙特卡罗辐射转移代码开发研究尘埃星系。我们讨论裙的最重要的特点,并提出了一些应用。特别是,我们专注于SKIRT的运动学方面。我们证明,尘埃衰减模仿椭圆星系周围的暗物质的存在,它严重影响边缘星系的旋转曲线。
2005-03-22 astro-ph
Constraining the local radiation field and the grain size distribution in dust SED modelling of dwarf galaxies
我提出了一个简单的自洽的尘埃光谱能量分布(SED)模型,已被应用到适合采样良好的观察到的紫外到无线电SED附近的四个恒星爆发矮星系。该模型的主要独创性在于,从UV到毫米(mm)的众多多波长观测以自洽的方式约束局部辐射场和晶粒尺寸分布。最后,我提出了我们的模型的结果,并讨论了这些矮星系的平均尘埃属性。
2004-12-22 astro-ph
The impact of dust on the scaling properties of galaxy clusters
基于N体动力学模拟研究了尘埃对星系团标度性质的影响。我们已经模拟了五个尘埃模型加上辐射冷却和绝热模型使用相同的初始条件,所有运行。尘埃的数值实现是基于Montier和Giard(2004)的分析计算。我们建立了尘埃模拟,以涵盖不同的尘埃参数组合,证明尘埃颗粒的大小和丰度的影响。比较我们的辐射加尘埃冷却运行到一个纯粹的辐射冷却模拟,我们发现,尘埃有集群的标度关系的影响。它主要影响标度的标准化(及其演变),而它不会在斜率上引入显著差异。这种效应的强度主要取决于尘埃丰度和粒度参数以及团簇尺度。事实上,由于尘埃冷却是有效的集群制度,并有一个更强的影响“重子驱动”的统计性质的集群,如$L_{\rm X}-M$,$Y- M$,$S-M$标度关系。相对于辐射冷却模型,在红移为零时,$L_{\rm X}-M$归一化的主要差异高达25%,而$Y-M$和$S-M$归一化的差异约为10%。另一方面,我们发现尘埃对“暗物质驱动”的$T_{\rm mw}-M$标度关系几乎没有影响。的影响被发现是依赖于在本文中调查的结垢的灰尘丰度和粒度分布的相等部分。更高的尘埃丰度和更小的颗粒尺寸导致更大的偏离辐射冷却(即没有尘埃)模型。
2008-08-17 astro-ph
Alignment of Dust with Magnetic Inclusions: Radiative Torques and Superparamagnetic Barnett and Nuclear Relaxation
我们认为晶粒与超顺磁性夹杂物和报告两个新的凝聚态物质的影响,可以提高内部松弛的能量的摆动颗粒,即,超顺磁性巴尼特弛豫,以及,增加频率的核弛豫变得重要。这一发现扩展了晶粒被热捕获的晶粒尺寸的范围,即热旋转,尽管存在未补偿的风车扭矩。此外,我们表明,通过辐射扭矩的尘埃颗粒的排列得到修改超顺磁性颗粒,与颗粒获得完美的对齐相对于磁场,只要颗粒气体随机化时间变得大于顺磁弛豫。同样的结论也适用于螺旋晶粒的机械排列。如果观察证实排列程度高于单独产生的辐射扭矩,这可能是超顺磁性包裹体存在的证据。
2008-01-03 astro-ph
Dust Extinction and Emission in a Clumpy Galactic Disk. An Application of the Radiative Transfer Code TRADING
目的:我提出的蒙特卡罗辐射转移代码交易(通过尘埃辐射转移在银河系)。该程序自洽地计算了尘埃介质中辐射的消光(包括吸收和散射)和尘埃发射。方法:采用二叉树自适应网格描述粉尘分布。计算了在热平衡或随机加热条件下,不同半径和不同材料的尘埃颗粒的辐射。该代码是适用于一个cluerous星系盘的情况下,包括弥漫的尘埃和分布的球形云模拟的GMCs的本地星系。使用具有独立光谱的漫射和局部星光源。结果:为边缘星系NGC 891提供了一个模型。SED的星系从紫外线到submm/mm的范围可以很好地再现:一个凸起/磁盘配置的老恒星连同扩展的尘埃盘,建议通过分析光学/近红外图像; cluerous尘埃分布的相同质量的弥漫尘埃盘,连同紫外线发射组件,其中一半的形式,一个弥漫盘和一半的来源嵌入云。总的来说,发现大约35%的辐射热被尘埃吸收(和发射);而来自老年人的星光吸收贡献了大约60%的尘埃发射。云释放的尘埃中有一个重要的组成部分是由于吸收漫射辐射。尘埃盘中尘埃辐射的径向轮廓几乎与波长无关,除了热平衡峰Wien一侧的波长范围。
2008-07-24 astro-ph
Efficient radiative transfer in dust grain mixtures
研究了由不同半径和/或化学成分的球形尘埃颗粒组成的尘埃颗粒混合物对拱星壳层温度结构和光谱能量分布的影响。与基于代表相应尘埃颗粒混合物平均光学性质的尘埃颗粒参数近似结果的比较表明:(1)真实尘埃颗粒混合物的温度色散随光学厚度的增加而显著减小,并向平均尘埃颗粒参数近似结果的温度分布收敛,(2)如果考虑>= 2^5的晶粒尺寸,则所得的谱能量分布相差不超过10%,这证明了平均参数近似和迄今为止在其假设下获得的许多结果是合理的。然而,尘埃壳内边界处的尘埃颗粒温度分散可能达到>> 100 K,因此必须在正确模拟中加以考虑,例如,化学网络为了研究几何效应的额外影响,使用Cotera等人(2001年)和Wood等人(2002年)提供的模型参数,考虑了一种二维构型-HH 30拱星盘。一个激烈的反转的大到小的晶粒温度分布内发现的内部约。1AU的磁盘。
2002-09-13 astro-ph
Modelling of intermediate-age stellar populations: III Effects of dust-shells around AGB stars
本文提出了引入尘埃AGB星的中等年龄恒星星族的单星星族模型。碳星的形成也被考虑在内,并且被认为是初始质量和金属丰度的函数。利用半半辐射模型研究了AGB星周围尘埃包层对光学/近红外光谱能量分布的影响,其中质量损失和光球化学决定了AGB星的光谱特性。富O星和富C星之间的光谱二分法被考虑在建模。我们研究了近红外CMD中AGB序列形态随时间和金属丰度的变化。我们发现,这张图的特点是由三个形态特征,光学明亮的富O星,光学明亮的富C星,尘埃笼罩的富O和富C星分别占据。我们的模型能够再现三个AGB亚型恒星星族的分布在颜色-颜色图。尘埃信封上的光度函数的影响也进行了研究(删节)。
2002-07-31 astro-ph
The Radiative Transport of Dust in Primordial Galaxies and Second-Generation Star Formation
我们调查的辐射输运的尘埃在原始星系中的紫外辐射场的存在下,从第一个无金属的恒星。我们发现,在第一次超新星(SN)爆炸中产生的尘埃可以被驱动通过SN残余物的内部积累在SN壳层中,在那里第二代恒星可能从压缩的冷却气体中形成。这种情况需要无金属恒星在长达1000万年的时间尺度上连续形成,这与最近的估计一致。硅酸盐和石墨颗粒,以及含铁磁铁矿,运输到壳合理的参数假设,但它们的相对产量从原始SNE是一个重要的因素,在由此产生的丰度比。我们比较了分离的颗粒运输的结果与当前的核合成数据的极端贫金属星系晕星。这一过程的化石特征可能已经在那些缺乏铁的恒星中被发现,这些恒星具有增强的碳和硅酸盐元素,如镁,硅和氧。我们讨论了我们的研究结果的过渡,从第一代到第二代恒星形成的原始星系的影响,在这个过程中所发挥的作用的辐射传输的尘埃。
2005-12-01 astro-ph
MC3D - 3D Continuum Radiative Transfer, Version 2
本文介绍了一个改进的三维连续辐射转移程序MC 3D。该方法基于Monte-Carlo方法,自洽地求解了辐射转移问题。它是专为模拟尘埃温度在任意几何配置和由此产生的观测:光谱能量分布,波长相关的图像,偏振图。主要目标是研究“尘埃主导”的天体物理系统,如被光学厚的星周盘和光学薄的包层包围的年轻恒星物体、围绕更演化恒星的碎片盘、渐近巨星分支星、星际介质的尘埃成分和活动星系核。
2002-07-18 astro-ph
Mid-infrared imaging and modelling of the dust shell around post-AGB star HD 187885 (IRAS 19500-1709)
我们目前的IRAS 19500-1709与中红外相机,OSCIR,安装在双子座北望远镜拍摄的10和20微米的图像。探测到一个扩展的星周包络,N波段图像显示了NE-SW方向的伸长。我们使用尘埃辐射传输代码来拟合从紫外到亚毫米波长的光谱能量分布,与一个分离的尘埃壳模型。使用由无定形碳、碳化硅和硫化镁组成的粉尘可以实现良好的拟合。我们得到估计的内部和外部半径,密度和质量的灰尘在壳。内半径在我们的OSCIR成像中没有分辨,给出了0.4弧秒的上限。有了这个限制,我们得出结论,IRAS 19500-1709必须至少4千秒差距,以使最低光度符合后AGB状态。
2004-11-11 astro-ph
Modelling SCUBA sources in a Lambda-CDM cosmology: hot starbursts or cold extended galactic dust?
以前的模拟表明,它是很难重现的SCUBA源计数的标准层次结构形成模型的框架内,如果源被假定为高红移对应的本地超亮红外星系的尘埃温度在40-60 K。在这里,我们表明,计数更容易复制的模型中,其中大部分的亚毫米级的排放来自扩展,冷(20-25 K)的尘埃在物体的恒星形成率为50-100太阳质量每年。低温意味着典型的大小约为1(S_{850} /1 mJy})^{1/2} arcsec,比用类似恒星爆发的光谱能量分布预测的大2 ~ 3倍。低尘埃温度也意味着光学/紫外线与850微米通量的比率,对于相同的光学深度,比具有热的星暴状SED的物体预期的小30-100倍。这可能有助于解释SCUBA源和莱曼破裂星系之间的小重叠。
2003-04-15 astro-ph
Towards a physical model of dust tori in Active Galactic Nuclei - Radiative transfer calculations for a hydrostatic torus model
我们探索活动星系核(AGN)的尘埃分子环面的物理自洽模型,目的是解释VLTI观测和拟合高分辨率中红外光谱能量分布(SED)。输入尘埃分布的分析计算通过假设之间的压力流体静力平衡-由于气体云的湍流运动-和重力和离心力的结果的贡献的核恒星分布和中央黑洞。对于一个完整的三维治疗的辐射转移问题,通过环面,我们采用蒙特卡罗代码MC 3D。我们发现,在均匀的尘埃分布所观察到的中红外辐射是主要由内漏斗的环面,即使沿赤道平面观察。因此,尘埃颗粒分布的分层-无论是从大小还是从成分上-都不能忽视。在目前的研究中,我们只包括不同的升华半径的影响,显着改变SED相比,假设一个平均的尘埃颗粒属性与一个共同的升华半径的模型,并抑制硅酸盐排放功能在9.7微米。这样我们就能很好地拟合I型和II型活动星系核的平均SED。我们的特殊对象的高角分辨率观测(小于0.3角秒)的拟合表明,最热的尘埃在NGC 1068达到升华温度,而在低光度AGN Circinus的最高尘埃温度低于1000 K。
2005-05-20 astro-ph
Three-dimensional dust radiative-transfer models: The Pinwheel Nebula of WR104
我们提出了辐射转移模型的尘埃螺旋风车星云周围观察沃尔夫-拉叶/OB-星二进制WR 104。这些模型是基于三维辐射转移代码TORUS,经过修改后包括一个自适应网格,使我们能够充分解析星云的内部螺旋圈(亚天文单位尺度)和外部区域(距离中央源10^4天文单位)。螺旋模型提供了一个很好的拟合的光谱能量分布和凯克孔径掩模干涉,再现最大熵恢复图像和可见度曲线。我们推断出尘埃的产生速率为每年8+-1 x 10^{-7}个太阳质量,相当于沃尔夫-拉叶星产生的碳质量的2%。同时建模的成像和光谱数据,使我们能够约束风-风碰撞界面的开角和尘埃颗粒大小。我们的结论是风车星云内部的尘埃颗粒很小(~ 100),与理论预测一致,尽管我们不能排除在中央双星更远的地方存在更大的颗粒(~1微米)。风-风碰撞界面的张开角似乎约为40度,与中央双星估计的风参数大致一致。我们讨论的成功和不足之处的模型,以及可能的好处,应用类似的技术,更复杂的星云周围观察到其他WR/O恒星双星。
2004-01-27 astro-ph
Kinematics of elliptical galaxies with a diffuse dust component - II. Dust effects on kinematic modelling
观测表明,在椭圆星系中存在着大量的星际尘埃,其中大部分被认为是弥漫分布在星系中。尘埃颗粒的吸收对恒星辐射的传输有重大影响,并影响每个物理(和运动学)量的投影。在以前的论文中,我们已经调查了一个弥漫分布的尘埃成分上观察到的球形星系的运动学的影响。在本文中,我们调查的影响,不考虑灰尘的动力学建模程序。我们使用一组半分析的尘埃星系模型来创建合成的LOSVD数据集,然后我们建模,好像没有尘埃存在。我们发现最佳拟合模型和输入模型之间存在相当大的差异,并且我们发现这些差异取决于输入星系的轨道结构。对于径向和各向同性模型,一方面,我们发现,模型的动态质量随光学深度几乎线性下降,每光学深度单位的量为5%,而它们的轨道结构几乎不受影响。另一方面,对于切向模型,动力学质量的减少较小,但它们的轨道结构受到影响:它们的分布函数表现出较少的切向各向异性。对于所有模型,质光比将被低估,每个光学深度单位的系数约为20%。我们讨论了这些结果的光的有限影响的尘埃消光的LOSVD,如在文件I中得到的,并得出结论,确定的动力学质量和星系的运动学结构…(for全文摘要,见论文)
2000-07-10 astro-ph
Radiative Transfer in Clumpy and Fractal Media
本文将多相尘埃介质中辐射转移的Monte Carlo模型应用于恒星和尘埃在球或盘中的情况。逃逸和吸收的光子的分布示出了各种填充因子和密度。分析方法近似逃逸分数的辐射,基于巨晶粒的方法,进行了讨论。与Monte Carlo结果的比较表明,逃逸概率公式提供了一个合理的近似的逃逸/吸收分数,为广泛的参数特征的cluerous尘埃介质。一个可能更现实的星际介质模型是云具有自相似的层次结构,在团块中越来越密集的团块,导致气体和尘埃的分形分布。用蒙特卡罗模拟对多相分形介质中的辐射转移进行了模拟,并与两相分形介质中的辐射转移进行了比较。
1999-05-21 astro-ph
A New Algorithm for Radiative Feedback and its Application to the Formation of Massive Stars
我们发展了一种处理尘埃流辐射加速的简化方法。该方法保留了粉尘破坏半径处的尖锐脉冲,这是频率相关辐射转移的特征,同时对计算资源的要求最小。因此,它适合包含在流体动力学代码中。我们已经将这种方法应用于球形几何中大质量恒星的形成,并发现可以吸积到中心恒星上的云的分数是云的Jeans数和密度分布的强函数。大质量恒星的形成受到寒冷的均匀条件的支持,这可能导致气体被某些外部触发剂席卷的区域。我们发现(与以前的作者相比),大质量恒星的形成并不需要一个耗尽的尘埃混合物,虽然在典型的星际丰度的尘埃的使用减少了最终的恒星质量相比,从耗尽的混合物形成的核心。
2002-10-15 astro-ph
Dust emission from inhomogeneous interstellar clouds: radiative transfer in 3D with transiently heated particles
我们提出了一个数字代码的连续辐射转移,这是基于一个“图书馆”的想法,描述当地辐射场的强度和由此产生的尘埃排放之间的关系。利用这些信息和在几个参考波长处的局部强度,可以通过源对辐射转移方程进行积分,并且获得发射光谱的近似。小模型的测试表明,辐射转移问题可以直接解决,用我们的方法可以很容易地获得百分之几的精度。我们显示的光谱计算从三维MHD模拟包含多达128^3细胞。这些模型代表了嵌入在正常星际辐射场中的无星的、不均匀的星际云。IRAS谱带之间的强度比显示出遵循丝状密度分布的较大变化。柱密度图空间功率谱的幂律指数为-2.8。在红外图中,温度变化增加了高空间频率处的功率,并且指数在-2.5和-2.7之间变化。假设整个云的尘埃性质不变,与弥散介质中的值相比,致密核中的IRAS比值<I_60/I_100>仅减小约4倍。在观测中,即使在光学上较薄的云层中,这个比率也会减少两倍。这需要在这些区域中去除大部分小晶粒,并且可能修改大晶粒的性质。
2002-11-19 astro-ph
3D Continuum radiative transfer in complex dust configurations around young stellar objects and active nuclei II. 3D Structure of the dense molecular cloud core Rho Oph D
对Rho Oph D稠密分子云核的密度和热三维结构的约束来自详细的三维辐射转移模型。两个ISOCAM图像在7和15微米的同时拟合代表的灰尘在核心的分布与一系列的三维高斯密度分布。通过模拟退火优化高斯的大小、总密度和位置,以获得2D列密度图。投影芯密度具有复杂的细长图案,具有两个峰值。我们提出了一种新的方法来计算一个外部照明的复杂的三维结构的平均光学深度的近似温度。这种T(tau)方法被应用于IRAM 30 m望远镜获得的1.3 mm地图,以找到Rho Oph D核心的近似3D密度和温度分布。空间3D分布严重偏离球面对称。拉长的结构是在一般协议与最近的重力湍流分子云的崩溃计算。我们讨论可能的模糊性的背景测定过程中,错误的地图,T(τ)方法的准确性,和假设的尘埃粒子的大小和属性的影响。
2004-10-27 astro-ph
Radiative recombination data for modelling dynamic finite-density plasmas
我们已经计算了部分最终状态解决的辐射复合(RR)率系数从初始地面和亚稳态水平的所有元素,包括锌,加上氪,钼,钼和铌,所有的等电子序列Na样形成镁样。数据根据原子数据和分析结构(ADAS)数据类别adf 48存档,其跨越z^2(10^1 - 10^7)K的温度范围,其中z是初始离子电荷。拟合总速率系数已被确定,为地面和亚稳态水平,和地面的。与以前的RR速率系数和(背景)R-矩阵光电离截面的比较。该RR数据库补充了已经产生的DR数据库,两者都被用于产生(电子)碰撞电离和光电离等离子体的最新电离平衡。
2006-04-06 astro-ph
Modelling galaxy spectra in presence of interstellar dust. I. The model of ISM and the library of dusty SSPs
在本文中,第一个系列的两个致力于模拟不同形态类型的星系在尘埃的存在下的光谱,我们提出了我们的描述的尘埃都在弥漫ISM和分子云。我们的尘埃模型考虑了三种成分,即石墨,硅酸盐和多环芳烃。我们认为,并适应我们的目标,两个处方的尘埃颗粒的大小分布和两个模型的排放的灰尘ISM。通过计算银河系和大、小麦哲伦云典型环境的消光曲线和发射,并与观测资料进行比较,对ISM的发射和消光模型进行了验证。我们采用的最后一个模型是一个混合模型,它结合了Guhathakurta等人(1989)对石墨和硅酸盐排放的分析和Puget等人(1985)对PAH排放的分析,并使用了Weingartner等人(2001 a)的分布定律和Weingartner等人(2001 b)的多环芳烃电离模型。我们应用该模型来计算不同年龄和化学成分的SSP的SED,这可能会受到严重影响的尘埃在年轻的,大质量的恒星,而他们仍然嵌入在他们的父母MC。我们使用“射线追踪”方法来解决辐射转移的问题,并计算库的SSP SED。特别注意模型的贡献,多环芳烃,引入不同丰度的C在人口中的非常小的碳颗粒(VSGs)和不同的电离状态的多环芳烃。年轻的SSPs的SEDs,然后与四个本地星系的恒星形成区的观测数据进行比较,成功地再现了他们的SEDs从紫外光区的中红外和远红外。
2005-10-17 astro-ph
Formation of molecular hydrogen on analogues of interstellar dust grains: experiments and modelling
分子氢在恒星形成的早期阶段以及在星际介质中发现的许多其他分子的产生中起着重要作用。在这篇评论中,我们表明,它现在是可能的,以研究在模拟天体物理环境中的分子氢的形成。由于分子氢的形成被认为是发生在尘埃颗粒,我们表明,表面科学技术,如热解吸和飞行时间可以用来测量的重组效率,反应动力学和解吸动力学。使用速率方程的实验结果的分析提供了有用的洞察力的反应机制和收益率值的参数,用于星际云化学的理论模型。
2005-04-25 astro-ph
Mid-infrared imaging of AGB star envelopes. II. Modelling of observed sources
AGB拱星包层的辐射转移模型被应用于先前用中红外成像相机TIRCAM观测到的AGB星样本(Busso等,1996:论文I)。我们提出了我们的模拟结果,旨在推导出的信封的物理参数,如光学深度和径向热结构,质量损失和灰尘气体的质量比。讨论了观测到的信封中的灰尘的化学成分。不同的尘埃不透明度,以适应中红外光谱的能力进行了评估。尘埃颗粒老化和退火的假设被认为是为了解释一个明显的不足availabe opacities来描述各种观测到的光谱,如以前所指出的其他作者。各种可能的起源的差异进行了讨论,连同其后果的尘埃颗粒的形成过程。
1996-07-25 astro-ph
Physical Modelling of the Zodiacal Dust Cloud
(节略)这篇评论是基于与N。Gorkavyi,J. Mather,and T. Taidakova的目标是对太阳系中的行星际尘埃云进行物理建模,即,在黄道光云的可观测特征与母小天体的动力学和物理特性之间建立联系。我们的计算方法允许与适度的计算机资源,以整合数百个粒子的轨迹,并有效地存储高达$10^{10-11}$的位置,这提供了一个高保真的3D分布的灰尘。我们的数值代码占主要的动力学效应,管理IPD粒子的运动。我们已经证明了我们的代码的有效性,通过执行以下分析:(i)半人马座分布的模拟(彗星在从柯伊伯带进入太阳系的过程中散落),并揭示了外行星在产生“彗星带”方面的影响;(ii)详细检查在这些带中发现的丰富共振结构,它预测了在主小行星带中存在类似于柯克伍德间隙的间隙;(三)IPD云的初步三维物理模型,其中包括三个尘埃成分-小行星,彗星,和Kuiperoidal -与先驱者号和旅行者号尘埃探测器的现有数据相一致;(四)IPD云的建模,它提供了与COBE/DIRBE观测子集一致的黄道光分布,其数量级为1%;以及(v)显示织女星和波江座Eppi的尘埃拱星盘中的共振结构是嵌入太阳系外行星的标志。进一步改进我们的建模和它们的重要性,天文学和宇宙学的概述。
2000-12-01 astro-ph
The Effect of Radiative Feedback on Bondi--Hoyle Flow around a Massive Star
我们将尘埃流的辐射反馈算法(Edgar和Clarke(2003)中有详细描述)应用于Bondi-Hoyle吸积问题。这种计算可能与星团超致密核心中大质量恒星的形成有关。我们发现,辐射反馈是\emph{more effective}比以前的计算在球对称的情况下。Bondi-Hoyle几何学意味着当物质在尘埃破坏半径处经历尖锐的辐射脉冲时,它几乎是切向流动的,因此它很容易被扰动到外流轨道。我们发现恒星质量很难超过10 M sol(标准星际尘埃丰度)。我们讨论了这一结果的可能影响的形成机制的OB星在集群的核心。最后,我们提出了一系列的条件,必须满足,如果邦迪-霍伊尔吸积是继续。
2003-12-12 astro-ph
Probing dust grain evolution in IM Lupi's circumstellar disc. Multi-wavelength observations and modelling of the dust disc
我们提出了一个全色的研究,涉及多技术的方法,围绕金牛座T星IM狼(Sz 82)的拱盘。我们利用测光、分光、毫米干涉测量和多波长成像对Lupi IM进行了全面的观测研究。这是第一次,光盘是解决从光学和近红外波长的散射光,毫米制度的热发射。我们的数据集,结合现有的光度数据,提供了一个广泛的覆盖范围的光谱能量分布,包括硅酸盐发射带的详细光谱。我们进行了同步建模的各种观测,使用辐射转移代码MCFOST,并分析了网格模型的参数空间的很大一部分通过贝叶斯推断。我们已经建立了一个模型,可以重现所有的观察光盘。我们的分析说明了结合广泛的观察,以充分约束光盘模型的重要性,每个观察提供了一个强有力的约束,只有在某些方面的光盘结构和尘埃含量。尘埃演化在光盘的定量证据:晶粒生长到毫米级的颗粒,垂直分层的尘埃颗粒与微米颗粒接近光盘表面和较大的颗粒已经解决了对光盘中面,并可能形成蓬松的聚集体和/或周围的冰幔颗粒。
2008-08-05 astro-ph