Subsonic Mechanical Alignment of Irregular Grains
我们表明，晶粒可以有效地对齐与亚音速气流的相互作用。这种排列是由于晶粒具有不规则性，这些不规则性使原子在左右方向上以不同的效率散射。晶粒倾向于与垂直于磁场的长轴对齐，这对应于Davis-Greenstein的预测。选择保守的估计，碰撞原子的散射效率和保守的“螺旋度”，螺旋颗粒的排列比金型排列过程有效得多。
2007-10-17 astro-ph
Davis-Greenstein alignment of non-spherical grains
研究了以热速度旋转的非球形尘埃粒子的顺磁排列。给出了扁晶粒取向测度的解析解。采用摄动方法求解。结果表明，即使是第一近似的建议的迭代过程中提供的精度以及在百分之一的预期措施的对齐。所得结果适用于顺磁性和超铁磁性晶粒。
1995-05-07 astro-ph
What Grain Alignment can Tell about Circumstellar Disks and Comets
晶粒排列理论认为，晶粒应该在星周区域排列，现有的观测数据支持这一结论。我们讨论了通过（1）磁弛豫，（2）机械过程，（3）辐射扭矩的晶粒排列。我们表明，铁磁弛豫可能是更重要的比超顺磁弛豫，如果在拱星区域的尘埃是最近在地球大气中捕获的物种相似。外流和恒星风提供了沿磁场线的颗粒流，因此机械排列与铁磁和辐射排列竞争。我们估计了星周区域、彗星和行星际空间中的晶粒排列的测量值，并得出结论，在许多星周区域和行星际空间中，辐射力矩可能构成使晶粒长轴垂直于磁场方向的主要排列机制。亚毫米波和微波范围内的观测建议作为一种手段，从那些相关的排列晶粒解开多重散射的影响。
1998-11-03 astro-ph
Grain Alignment in Molecular Clouds
研究分子云中磁场的最有用的技术之一是基于星光偏振和由排列的尘埃产生的偏振发射的使用。用磁场解释极化图的可靠性是晶粒排列理论要解决的问题。我简要回顾了晶粒排列中涉及的基本物理过程。
2003-11-17 astro-ph
Paramagnetic alignment of thermally rotating dust
本文研究了在有限的颗粒与气体温度比下热旋转扁圆尘埃颗粒的顺磁排列。对于这样的比率，角动量J相对于最大惯性的晶粒轴的排列只是部分的。我们用微扰方法处理J的排列，并将J在晶粒轴上的排列问题与J在磁场中的排列问题分开。这使我们能够找到晶粒轴与磁场的排列，从而将我们的理论与极化观测联系起来。我们目前的结果适用于顺磁和超顺磁晶粒的排列。
1997-02-16 astro-ph
Physics of Grain Alignment
排列的晶粒提供了一种最简单的方法来研究扩散气体和分子云中的磁场。我们关于推断出的磁场的结论有多可靠，关键取决于我们对晶粒排列物理学的理解。虽然晶粒取向是一个半个世纪的问题，但最近在该领域取得的进展使我们相信，我们正在接近这个谜团的答案。我回顾了涉及晶粒排列的基本物理过程，并说明了为什么几十年来一直受到青睐的机制现在看起来不那么有希望。我还讨论了为什么被忽视了20多年的辐射扭矩机制现在看起来是最强大的晶粒排列手段。
2000-03-22 astro-ph
Alignment of suprathermally rotating grains
它示出，机械对准可以是有效的超热旋转的晶粒，只要它们与超音速漂移。这种漂移应该是广泛传播的，由于阿尔夫维尼克波和双极扩散。此外，如果超热旋转是由晶粒与辐射通量的相互作用引起的，它示出，即使在没有超声漂移的情况下，机械对准也可能存在。这意味着机械对准的适用范围更广，它被普遍接受，它可以与顺磁对准相媲美。我们还研究了后者的机制，并重新审视中毒的活性位点和解吸分子之间的相互作用，阻止访问的活性位点的H $_{2}$形成，以解释所观察到的小晶粒和良好的对齐排列的大晶粒排列不良。为了更全面地了解取向，我们简要地讨论了由辐射通量引起的取向和由晶粒磁矩引起的取向。
1995-08-15 astro-ph
Radiative Torques on Interstellar Grains: II. Grain Alignment
不规则尘埃颗粒上的辐射力矩，除了产生超热旋转外，还在星际尘埃与当地磁场的排列中发挥直接的动力学作用。推导了自旋、旋进晶粒取向的动力学方程，动力学中考虑了H_2形成力矩和顺磁耗散。稳定的解决方案（恒定的取向角和自旋速率）被发现，这些解决方案可能是稳定的（“吸引”）或不稳定的（“排斥”）。运动方程的数值积分为三个示例性的不规则颗粒的几何形状，暴露于各向异性辐射与星际星光的光谱。由此产生的“轨迹图”被分类为“非循环”，“半循环”，或“循环”，与每个给定的例子。我们发现，即使在没有顺磁耗散的情况下，辐射扭矩也会导致快速的晶粒排列。看来，由于星光的辐射扭矩可以解释观测到的星际颗粒与银河磁场的对齐。
1996-11-19 astro-ph
Polarized Foreground Emission from Dust: Grain Alignment and MHD Turbulence
定向晶粒为宇宙微波辐射研究提供了前景。我们回顾了晶粒取向的基本物理过程，并讨论了不同取向机制的小生境。我们发现，几十年来一直受到青睐的机制现在看起来并不那么有希望，而被忽视了20多年的辐射扭矩机制看起来相当有吸引力。我们讨论的小旋转晶粒，被认为是负责10-90 GHz的异常前景和极化所产生的磁性颗粒的排列。
2002-11-02 astro-ph
Disorientation of Suprathermally Rotating Grains and Grain Alignment Problem
本文讨论了H_2形成过程中未补偿力矩作用下尘埃粒子的动力学。特别是，我们讨论粮食动力学时，粮食自旋下降，并通过一个“交叉”。Spitzer & McGlynn（1979）首先指出，交叉事件前后的尘埃粒子角动量是相关的，这种相关程度通过顺磁耗散影响尘埃粒子的排列。我们计算的相关性，包括粮食材料内的热波动的重要影响。这些波动限制了晶粒角动量J与最大惯性的晶粒主轴a_1耦合的程度。我们发现，这种不完美的耦合a_1与J在交叉过程中起着至关重要的作用，可以大大提高效率的顺磁排列的晶粒大于10^{-5} cm。因此，我们表明，对于合理的参数选择，所观察到的对齐$a\gtrsim 10^{-5}$厘米晶粒可以产生顺磁耗散超热旋转晶粒，如果辐射扭矩由于星光不存在。我们还表明，在长的对齐时间的限制，机械对齐的效率是不会改变的晶粒材料中的热波动。
1996-12-19 astro-ph
Polarimetry in the Visible and Infrared: Application to CMB Polarimetry
来自排列尘埃颗粒的星际偏振可以在可见光和近红外波长的透射和远红外和亚毫米波长的发射中测量。这些观测结果可以帮助预测银河系中尘埃对CMB偏振测量的前景污染行为。从排列的尘埃颗粒发射的部分偏振将在目前观测值的4- 10%的较高范围内。在远离银道面的地方，Q和U的涨落主要是强度的涨落，而受分数偏振和位置角涨落的影响较小。
2003-07-23 astro-ph
On the efficiency of grain alignment in dark clouds
本文对蛇夫座星云L1755的颗粒排列作了定量分析。我们表明，所观察到的这种静止的暗云的内部部分的偏振消光比的减少可以解释为晶粒排列的效率的降低的结果。我们对六种机制的晶粒排列效率进行了定量估计，涉及晶粒与热或超热旋转，与磁场或气流相互作用。我们还提出了半定量估计的晶粒排列的辐射torquency.We表明，在典型的暗云内部的条件下，所有已知的主要机制的晶粒排列失败。所有研究的机制预测极化至少一个数量级低于目前可检测的水平的1%的顺序。相反，在A_v<1的暗云环境中，颗粒对齐可以更有效。在那里，超热旋转晶粒与超顺磁性夹杂物的排列，也可能是辐射扭矩占观察到的极化。这些结果适用于我们详细模拟的L1755，也可能适用于B216和其他类似的乌云。我们的研究提出了一个解释的差异，通过偏振背景星光和偏振的尘埃本身的热辐射的结果。我们推测，发射偏振法选择性地揭示了在远离热力学平衡的环境中对齐的晶粒，而不是星光偏振研究，该研究沿着视线一直探测晶粒的对齐，包括黑暗的静止云的内部，在那里没有对齐是可能的。
1997-06-16 astro-ph
Grain Alignment by Radiative Torques
晶粒排列是一个非常困难的问题，其物理基础非常丰富。长期的历史尝试理论处理的问题，导致相当怀疑的态度，理论上的一部分，一些旋光从业者。然而，最近该理论在解释观测数据方面非常成功。有鉴于此，我提出了一个非常简洁的讨论最有前途的机制，晶粒取向，即辐射扭矩取向。特别是，我讨论了一个新的分析模型，它很好地再现辐射扭矩的属性，以及应用该模型来预测对准程度。
2008-12-03 astro-ph
Physics and Chemistry of Purcell's Alignment
鉴于最近在理解发生在晶粒表面的微妙过程方面的进展，讨论了超高温旋转晶粒的顺磁排列。结果表明，在典型的ISM条件下，晶粒与无定形H $_{2}$ O冰，缺陷硅酸盐或聚合物碳质材料的表面可能会表现出增强的对齐，而那些芳香族碳质材料或石墨没有。得到了Purcell取向的临界晶粒尺寸和温度，并建立了大晶粒的择优取向。
1995-01-17 astro-ph
CMB statistical anisotropy, multipole vectors and the influence of the dipole
本文给出了一个用多项式根求多极向量的简单算法。我们发现，低l多极矢量的报告的recrummet可以概括为一个反recrummet这些与偶极子方向。这种反排列不仅存在于l=2和3中，而且存在于l=5和更高的情况中。这种对齐可能是由于数据处理中的非线性。我们的结果是基于WMAP三年的数据，我们也列出了相应的结果，第一年的数据。
2006-03-30 astro-ph
Statistics of turbulence via polarimetry: alignment of grains and atoms
大多数天体物理流体都是湍流和磁化的。偏振涨落为研究天体物理磁湍流提供了一条很有前途的途径。讨论了晶粒和原子在磁场作用下取向时产生的极化，描述了取向过程，解释了取向何时反映了磁场的方向。我们发现，行星际磁场的时间波动可以使用对齐的钠原子进行研究。
2005-05-29 astro-ph
Grain Alignment, Polarization and Magnetic Fields
排列整齐的非球形尘埃粒子挡住了穿过尘埃云的星光。它们还发射偏振远红外和亚毫米辐射。对晶粒排列理论的理解取得了实质性的进展，这使得用潜在的磁场来解释极化辐射更加可靠。我讨论了一些影响晶粒排列的基本过程。特别是，我将讨论与原子核自旋有关的微妙效应如何改变尘埃颗粒的动力学。我将讨论该理论如何解释现有的观测数据，并证明何时可以和不可以用潜在的磁场来解释极化。
2006-08-02 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
Cosmic rays and grain alignment
最近在4.67微米附近的固体CO特征中探测到的星际极化表明，CO覆盖的颗粒可以在冷分子云中排列。这些观测结果与将分子云的极化归因于宇宙射线效应的颗粒排列理论相冲突：根据该理论，具有H_2O和CO_2主导的冰帽的扁球形颗粒通过宇宙射线撞击点的分子蒸发而旋转到超热能量，但CO覆盖的颗粒不发生旋转。受这种矛盾的启发，我们重新研究了宇宙射线对冰粒排列的影响。我们证明了由宇宙射线产生的系统力矩不足以引起超热自旋。原则上，由宇宙射线引起的随机扭矩可以通过提高晶粒旋转温度来提高Davis-Greenstein对准的效率。然而，一个显着的增强将需要宇宙射线通量6- 7个数量级大于一个典型的冷云的通量。
1997-03-03 astro-ph
Mechanical alignment of suprathermally rotating grains
它示出，晶粒的机械对齐可以是有效的晶粒旋转超热，即与动能大大超过$k$（玻耳兹曼常量）在系统中的任何温度。本文研究了由H $_{2}$形成引起的超热旋转和由于交叉事件而发生的排列。气体轰击过程中的交叉，以及气体摩擦和中毒的活性位点被证明产生对齐。第一种排列是由于微粒流与颗粒的角动量沉积而发生的，第二种排列是由于与气体流的相互作用而导致的平均交叉时间的变化而发生的。我们发现，这两个过程的作用，以减少粮食截面方面的通量，我们发现的瑞利减少因子的联合行动的两个过程，以及每个过程的适用范围。我们的研究表明，机械对准可以比通常接受的更广泛地传播。
1995-05-01 astro-ph
Davis-Greenstein alignment of oblate spheroidal grains
我们提出了广泛的计算效率的晶粒排列的Davis-Greenstein机制。我们的模型的颗粒作为扁球体与任意轴比。我们对晶粒动力学的描述包括：（i）晶粒磁化强度的热涨落驱动的磁耗散和逆过程，（ii）气体-晶粒碰撞和分子从晶粒表面的热蒸发，（iii）Barnett效应引起的转动能转化为热量和热涨落驱动的逆过程，（iv）晶粒的磁耗散和热涨落驱动的磁耗散和逆过程，（iv）气体-晶粒碰撞和分子从晶粒表面的热蒸发，（iv）气体-晶粒碰撞和分子从晶粒表面的热蒸发。（iv）晶粒角动量在星际磁场中的快速拉莫尔进动。对于普通的顺磁性颗粒，我们计算的瑞利减少因子，R，超过1000个组合的3个无量纲的参数，其中包括对齐。对于超顺磁性颗粒，我们从相关分布函数的精确解析解计算R。我们校准最近提出的微扰近似的精度，并表明它产生R值的平均误差约为17%。
1998-12-17 astro-ph
GRAIN ALIGNMENT IN THE TAURUS DARK CLOUD
星际颗粒的偏振效率（p/A）随环境的变化对它们排列机制的模型提出了重要的限制。我们利用背景场恒星的偏振测量研究了金牛座暗星云中A_K < 2.5（A_V < 25）的恒星排列随光学厚度的变化。结果表明，一个强大的系统的趋势，偏振效率与消光。我们讨论了p/A和冰粒地幔生长之间的关系的可能性，因为地幔在金牛座中只检测到p/A是最低的。顺磁排列的简单密度模型（Davis & Greenstein 1951）预测磁场强度（B）与密度的幂k=0.28成比例。
1995-04-28 astro-ph
Spontaneous Isotropy Breaking: A Mechanism for CMB Multipole Alignments
我们介绍了一类模型，其中统计各向同性被打破自发的CMB的非线性响应，在一个调解领域的长波长波动。这些波动在局部表现为梯度，并挑选出一个单一的首选方向。非线性响应在多极矩的范围内印刻该方向。我们考虑两种表现形式的各向同性破坏：添加剂的贡献和乘法调制的固有各向异性。由于WMAP表现出对齐的功率赤字，添加剂的贡献是不太可能产生所观察到的对齐比通常的各向同性波动，这一事实，我们说明了一个明确的宇宙学模型的长波长的精髓波动。这个问题适用于涉及前景或背景各向异性的其他模型，这些模型试图恢复CMB的功率。直接解释观测功率的加性模型加剧了固有波动的低功率。乘法模型可以克服这些困难。我们构建了一个原理模型的证明，显着提高了可能性，并产生更强的比对比WMAP在30-45%的实现。
2005-09-12 astro-ph hep-ph hep-th
Alignment of Dust in Molecular Clouds
旋光法是研究分子云中磁场的最有用的技术之一。用磁场解释极化图的可靠性是晶粒排列理论要解决的问题。我们表明，晶粒排列涉及几个过程同时作用，但在不同的时间尺度。我们解释说，旋转的尘埃颗粒获得大量的磁矩，使他们快速进动的磁场线。结果，当磁场方向波动时，晶粒保持其对磁场的取向。我们指出内部对齐的重要性，即该过程迫使晶粒轴相对于晶粒角动量对齐。我们发现，微妙的量子效应，特别是与构成粮食的原子的核磁矩相关的弛豫，带来了复杂的粮食运动，例如翻转。这些翻转大大改变了谷物的动态，并限制了早期理论的适用性，这些理论没有考虑到它们。我们还简要地回顾了晶粒角动量随星际磁场取向的基本物理过程。我们声称，现有的观测数据的大部分是一致的辐射扭矩对齐机制。特别是，我们表明，大颗粒，已知存在于分子云的核心可能会被衰减的外部星际辐射场对齐。
2004-08-10 astro-ph
Gold alignment & internal dissipation
机械对准的措施，获得了长形和扁形晶粒时，他们的温度是与晶粒动能除以k，玻耳兹曼常量。对于这样的颗粒，角动量J与最大惯性轴a的对齐只是部分的。与Lazarian（1995）和Robbons，Hanany & Messinger（1996）在假设完全对齐的情况下获得的结果相比，这大大改变了对齐。我们还描述了金对准时的Barnett耗散被抑制，并推导出一个解析表达式，该表达式涉及的晶粒非球度和气体-晶粒漂移的方向与参数的对齐的措施。该解提供了对准测量的下限，而上限由Lazarian（1994）中导出的分析给出。利用Lazarian & Roberge（1996）最近对不完全内部弛豫的研究结果，我们找到了晶粒转动能与k在T_s上的整个比率范围内的对准测量值，其中T_s是晶粒温度。为了描述轻度超声速漂移的对准，我们提出了一种分析方法，它与Robertson，Hanany & Messinger（1995）中的直接数值模拟结果有很好的对应关系。我们还扩展了我们的方法来考虑黄金和戴维斯-格林斯坦机制的同时行动。
1997-02-16 astro-ph
Grain Alignment by Radiation in Dark Clouds and Cores
我们研究了辐射力矩对晶粒取向的影响。我们发现，随着晶粒尺寸的增加，辐射扭矩效率急剧上升。这使得已知存在于分子云中的较大颗粒能够通过衰减和变红的星际辐射场排列。特别是，我们发现，即使在巨大的分子云内部深处，例如，在对应于小于10个大颗粒的Av的光学深度处，仍然可以通过辐射扭矩来对齐。这意味着，与先前的说法相反，远红外/亚毫米偏振测量提供了一个可靠的工具来研究前恒星核心的磁场。我们的结果表明，晶粒尺寸分布是重要的，以确定偏振度和强度之间的关系。
2005-05-28 astro-ph
Grain alignment induced by radiative torques: effects of internal relaxation of energy and complex radiation fields
早期对晶粒排列的研究主要是针对具有较强的内部能量弛豫的星际晶粒，其使晶粒的最大转动惯量轴相对于晶粒的角动量排列。在本文中，我们研究了大的不规则颗粒，例如，吸积盘中的颗粒，其中内部弛豫是次主导的。我们使用数值计算和我们前面介绍的螺旋颗粒的分析模型。我们证明，在这样一个政权的晶粒表现出更复杂的动力学。特别地，如果最初最大转动惯量的晶粒轴与角动量成小角度，则辐射力矩可以使最大转动惯量的晶粒轴与角动量对准，并且当具有高角动量的吸引子（高J吸引子）可用时，最大转动惯量和角动量的轴都与磁场对准。对于没有高J吸引子的排列，除了先前研究的低角动量吸引子（低J吸引子）外，还出现了新的低J吸引子。前一种情况和后一种情况分别对应于长轴垂直于角动量和平行于角动量的排列。此外，我们研究了在存在强内部弛豫的情况下晶粒的排列，但不是由辐射束引起的，而是由复杂的辐射场引起的，该辐射场可以分解为偶极和四极分量。我们发现，在这种情况下，参数空间$q^{max}$，高$J$吸引子的存在是更广泛的，这需要更高程度的极化预期。所得结果对模拟分子云和吸积盘中排列晶粒引起的极化是有用的。
2008-12-24 astro-ph
Tracing Magnetic Fields with Aligned Grains
磁场在各种天体物理过程中起着至关重要的作用，包括恒星形成，物质吸积，运输过程（例如，热传输）和宇宙射线。确定磁场方向的最简单方法之一是通过由排列的尘埃颗粒的消光或/和发射产生的辐射的偏振。用磁场解释极化图的可靠性取决于我们对晶粒排列理论的理解程度。目前，颗粒排列理论是一种预测理论，其结果与观测结果很好地吻合。在它的预测中，有一个微妙的辐射力矩现象。在被发现后被遗忘了很多年之后，现在被认为是最强大的对齐方式。在这篇文章中，我将回顾晶粒排列的基本物理过程，以及目前已知的排列机制。我还将讨论不同对齐机制的可能利基。我将详细说明颗粒螺旋度概念对于理解颗粒排列的许多性质的重要性，并将证明，当颗粒与气流和辐射通量相互作用时，形状相当任意的颗粒会表现出螺旋度。
2007-07-05 astro-ph
Testable polarization predictions for models of CMB isotropy anomalies
WMAP测量的大尺度CMB温度天空中的异常被认为是大尺度上违反统计各向同性的可能证据。在任何破缺各向同性的物理模型中，CMB极化场都有可检验的结果。我们开发了模拟工具，用于预测通过调制场局部打破统计各向同性的模型中的偏振场。我们研究两种不同的模型：偶极调制，用来解释南北黄道半球之间的功率不对称，而四极调制，用来解释四极和八极之间的排列。对于偶极的情况下，我们表明，预测的前10个多极的温度和偏振场之间的相关性通常可以测试在优于98%的CL。对于四极的情况下，我们表明，极化四极和八极应适度对齐。这样的对齐是一个通用的预测的解释，涉及温度场在重组，从而歧视涉及前景或局部二次各向异性的解释。预测的温度和极化多极子之间的相关性l = 5提供测试在~ 99%CL或更强的四极模型，使温度对齐超过百分之几的可能性。作为异常模型的预测，偏振统计超越了目前主导该领域的后验推理。
2008-04-25 astro-ph
Maxwell's Multipole Vectors and the CMB
最近重新发现的多极矢量方法来理解宇宙微波背景的谐波分解，其根源可以追溯到麦克斯韦的电磁学。以麦克斯韦的方向导数方法为出发点，本文开发了一种快速算法计算多极向量，与论述，既简单，更好的动机比作者以前的工作。测试表明，由此产生的算法，编码为Mathematica笔记本，是快速和强大的。这篇文章旨在宣布代码的免费可用性。然后，该算法被应用到讨论的异常低细胞CMB模式，清醒的结果。模拟显示四极-八极排列在98.7%的水平上是不寻常的，证实了早期对60分之一排列的估计，同时显示了最近关于1000分之一（使用非单位长度法向量）的报告无意中依赖于一个特定数据集中四极向量的近正交性。四极和八极矢量与黄道面的对准被证实优于2西格玛水平。
2004-12-14 astro-ph
Magnetic Fields via Polarimetry: Progress of Grain Alignment Theory
大多数天体物理系统，例如恒星风、弥漫的星际介质、分子云，都被磁场磁化，这几乎影响了它们的所有性质。磁场研究中最具信息量的技术之一是基于星光偏振和由排列的尘埃产生的偏振发射的使用。用磁场解释极化图的可靠性是晶粒排列理论要解决的问题。虽然晶粒排列是一个长达半个世纪的问题，但最近在该领域取得的进展使我们相信，我们正在接近这个谜团的答案。我回顾了晶粒取向的基本物理过程，并讨论了不同取向机制的利基。我展示了为什么几十年来受到青睐的机制现在看起来不那么有希望，而被忽视了20多年的辐射扭矩机制看起来如此有吸引力。我定义的观测测试和概述的情况下，晶粒排列理论预测，新的尚未开发的信息磁场结构是通过偏振。特别是，我触及映射磁场在星周地区，行星际空间和彗星彗发。
2002-08-28 astro-ph
Resonance Paramagnetic Relaxation and Alignment of Small Grains
我们表明，从晶粒旋转产生的能级分裂，确保顺磁耗散作用在其最大速率，即，自动满足顺磁共振的条件。我们把这个过程称为“共振弛豫”。经典Davis-Greenstein弛豫和共振弛豫的预测之间的差异对于旋转速度超过1 GHz的晶粒最为明显，即，在经典的顺磁弛豫被抑制的域中。这种机制甚至可以部分排列非常小的颗粒，导致线性偏振的微波发射，这可能会干扰测量宇宙微波背景偏振的努力。
2000-04-25 astro-ph
Resonance Paramagnetic Relaxation and Alignment of Ultrasmall Grains
本文简要总结了作用于快速旋转星际颗粒的增强顺磁弛豫机制。我们表明，从晶粒旋转产生的巴尼特磁化，确保顺磁吸收发生在其最大效率，即顺磁共振的条件自动满足。经典Davis-Greenstein弛豫的预测与我们称之为“共振弛豫”的过程之间的差异对于旋转速度超过10 GHz的晶粒最为明显。微波极化可能是宇宙微波背景研究的一个障碍，但可以为研究银河系磁场提供一个很好的工具。
1998-11-03 astro-ph
Global universe anisotropy probed by the alignment of structures in the cosmic microwave background
我们通过探测宇宙微波背景（CMB）辐射中局域结构的排列来质疑全球宇宙的各向同性。所提出的原始方法依赖于球体上的CMB信号的可操纵小波分解。第一年的WMAP数据的分析确定了一个平均的首选平面与一个正常的方向接近CMB偶极轴，和一个平均的首选方向在这个平面上，非常接近黄道极轴。以前的统计各向异性结果，从而合成，但仍需要进一步的分析，以确定其起源。
2006-03-14 astro-ph gr-qc
Radiative torque alignment: Essential Physical Processes
我们研究的物理过程中，影响排列的晶粒受到辐射扭矩（RAT）。为了描述RAT的作用，我们使用论文I中介绍的RAT的分析模型（AMO）。我们重点讨论了各向异性辐射通量相对于磁场的取向，它定义了晶粒拉莫尔进动的轴。这种排列不引起顺磁耗散（即Davis-Greenstein机制），但是，尽管如此，晶粒倾向于与垂直于磁场的长轴排列。当我们考虑到晶粒材料内的热波动，我们表明，对于晶粒，其特征在于由一个三轴椭球的惯性，零- $J$吸引点在我们早期的研究中得到的发展成为一个低- $J$吸引点。我们研究了随机气体轰击的影响，并表明，气体轰击可以驱动晶粒从低- $J$到高- $J$吸引点的情况下，当高- $J$吸引点存在。由于晶粒轴相对于角动量的对准对于较高的$J$值较高，因此与直觉相反，气体轰击可以增加晶粒相对于磁场的对准程度。我们还研究了由H $_2$形成引起的力矩的影响，并表明它们可以改变高- $J$吸引子点的角动量值，但对低- $J$吸引子点的角动量值的影响很小。我们比较AMO的结果与那些使用直接数值计算的RAT作用于不规则的晶粒和验证使用的AMO的现实情况下的RAT对齐。
2007-10-22 astro-ph
Dodecahedral topology fails to explain quadrupole-octupole alignment
CMB的四极和八极，以及比预期的要弱，可疑地相互对齐。非平凡的空间拓扑可以解释这个弱点。这是否也能解释这种排列方式呢？至少在庞加莱十二面体空间的情况下，答案是一个响亮的否定。
2006-11-20 astro-ph
The Efficiency of Grain Alignment in Dense Interstellar Clouds: A Reassessment of Constraints from Near Infrared Polarization
对分子云的星际极化效率的详细研究是用来尝试在ISM的密集区域的晶粒排列机制之间的歧视。背景场恒星被用来探测暗云静止区域的偏振效率，产生一个依赖于视觉消光的幂律。没有显着的变化，这种行为之间的过渡区的扩散外层和致密的内部区域的云，冰地幔形成，我们得出结论，地幔的形成有很小或没有影响的晶粒排列的效率。年轻的恒星物体通常表现出更大的偏振效率相比，在可比的偏振度，显示增强的因素高达6。在提出的校准机制中，基于辐射力矩的机制似乎最能解释这些数据。衰减的外部辐射场解释了在静止区域观察到的偏振，来自嵌入恒星本身的辐射可能会增强YSO视线的对准。在冰特征中观察到的偏振效率的增强对几个YSO具有最大的意义，因为它们表明了与恒星形成相关的冷分子云的有效对齐。
2007-11-16 astro-ph
Cleaned Three-Year WMAP CMB Map: Magnitude of the Quadrupole and Alignment of Large Scale Modes
[Abridged] We have produced a cleaned map of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) 3-year data using an improved foreground subtraction technique. We perform an internal linear combination (ILC) to subtract the Galactic foreground emission from the temperature fluctuations observed by the WMAP. We divide the whole sky into hundreds of pixel groups with similar foreground spectral indices over a range of WMAP frequencies, apply the ILC for each group, and obtain a CMB map with foreground emission effectively reduced. With the resulting foreground-reduced ILC map, we have investigated …
2006-08-05 astro-ph
Radiative torques: Analytical Model and Basic Properties
我们试图通过研究辐射力矩（RAT）的基本性质来获得对晶粒取向过程的物理洞察。为了这个目的，我们考虑一个简单的玩具模型的螺旋颗粒，再现以及RAT的基本功能。该模型由一个球体和一个与之成一定角度的镜子组成，非常简单，该模型允许对作用于其上的RAT进行解析描述，我们显示出该模型获得的RAT与DDSCAT计算的不规则颗粒的RAT具有良好的对应性。我们的分析的作用，不同的扭矩组件的晶粒对齐显示，三个RAT组件之一不影响的对齐，但诱导只为晶粒进动。另外两个组件提供了一个通用的对齐与晶粒长轴垂直的辐射方向，如果辐射占主导地位的晶粒进动，和垂直于磁场，否则。我们研究了自相似缩放的RAT作为$λ/a_{eff}$的函数。我们表明，自相似性是有用的研究晶粒排列的宽谱的辐射，即星际辐射场。
2007-07-24 astro-ph
On the Disalignment of Interstellar Grains
已经提出了几种机制来解释星际磁场的晶粒排列，包括顺磁耗散，辐射扭矩，和超音速气体颗粒流。这些都必须与错位过程竞争，包括与气体原子碰撞产生的随机定向扭矩。我描述了一种新的错位机制的晶粒，具有随时间变化的电偶极矩和整个磁场漂移。取决于漂移速度，这种机制可能会产生一个更短的失调时间尺度比随机气体原子的影响。对于超热旋转的晶粒，新的错位过程可能是更有效的碳质粉尘比硅酸盐粉尘。这可能导致硅酸盐颗粒的有效排列，但碳质颗粒的排列较差。
2006-03-11 astro-ph
Thermal Flipping and Thermal Trapping -- New Elements in Dust Grain Dynamics
自Purcell（1979）的经典工作以来，人们普遍认为大多数星际颗粒都是超高温旋转的。如果没有"交叉“，超热旋转的晶粒将通过顺磁耗散与磁场几乎完美地对齐，交叉是由于负责超热旋转的扭矩的反转而导致的低角速度的间隔;在交叉期间，晶粒容易受到随机脉冲的影响而不对齐。Lazarian和Draine（1997）将谷物材料内的热波动确定为交叉动力学的重要组成部分。对于尺寸小于0.1微米的颗粒，这些波动确保了交叉前后角动量的良好相关性，从而产生良好的对准，与星光偏振的观测结果一致。在本文中，我们讨论了两个新的过程，这是重要的动态的晶粒与<0.1微米。第一种-"热翻转“-为小颗粒提供了一种绕过角动量大大减少的时期的方法，否则角动量会在交叉期间发生，从而增强小颗粒的排列。第二种效应-"热俘获“-当热翻转变得足够快，阻止系统扭矩驱动晶粒进行超热旋转时就会出现。这种效应的作用是减少小晶粒的排列。观察到的晶粒排列随晶粒尺寸的变化将由热翻转过程的组合引起-抑制小晶粒的超热旋转-以及由于分子氢的形成和星光-驱动大晶粒达到超热旋转速率。
1999-01-19 astro-ph
Grain Alignment and Polarized Emission from Magnetized T Tauri Disks
原恒星盘内的磁场结构可以通过偏振测量法来研究，只要颗粒相对于盘内的磁场排列。我们探讨排列的尘埃颗粒的辐射扭矩在金牛座T磁盘和提供预测偏振发射的磁盘在不同的波长和视角。我们表明，对齐是特别有效的磁盘的外部部分。在存在磁场的情况下，这些排列的晶粒产生红外波长的偏振发射。我们认为一个简单的模型的吸积盘，并提供预测偏振，应提供给两个仪器，不解决磁盘和未来的仪器，将解决磁盘。由于表面磁场和体磁场对盘动力学起着不同的作用，我们分别考虑了盘的表面区域和内部区域的贡献。我们发现，偏振发射下降的波长短于$\sim 10 μm$。在$\sim 10 μm$和$\sim 100 μm$之间，偏振发射由来自盘的表面层的发射主导，并且对于未分辨的盘，偏振度可以与$\sim 10%$一样大。在大于$\sim100μm$的波长下，偏振度约为2- 3%水平。
2007-07-24 astro-ph
Radiative torques alignment in the presence of pinwheel torques
我们研究的晶粒排列受到辐射扭矩和风车扭矩，同时占粮食的热翻转。我们所说的风车力矩是指所有固定在颗粒体轴线上的系统力矩，包括由各向同性辐射的散射和吸收引起的辐射力矩。讨论了由红外辐射引起的系统转矩和热等离子体中粒子与离子、电子相互作用引起的系统转矩。我们表明，这两种类型的扭矩是长寿命的，即可能存在的时间比气体阻尼时间。我们将这些力矩与E. Purcell，即H $_2$形成的力矩、气体碰撞的调节系数变化和光电发射。此外，我们修正了Lazarian和Draine模型的晶粒热翻转。我们计算平均翻转时间尺度引起的Barnett和核弛豫的顺磁性和超顺磁性颗粒，在存在的随机扭矩与风车扭矩，例如随机扭矩所产生的H $_2$形成，和气体轰击。我们表明，内部松弛和随机扭矩的综合作用可以导致足够小的晶粒快速翻转，正因为如此，他们得到热陷阱，即热旋转，尽管存在的风车扭矩。对于足够大的晶粒，我们表明，风车扭矩可以增加的程度实现与辐射扭矩的晶粒对齐，通过增加低吸引子点的角动量的大小和/或通过驱动晶粒到新的高吸引子点。
2009-02-02 astro-ph
CMB Anisotropies and Inflation from Non-Standard Spinors
宇宙微波背景多极子在大尺度上的明显排列挑战了标准的宇宙学模型。标量场膨胀是各向同性的，不能解释观察到的对齐。我们探讨了非标准旋量驱动的暴胀在宇宙微波背景上留下的印记。我们表明，它是自然的期望各向异性的膨胀膨胀的宇宙具有抑制的原始功率谱的低多极振幅的效果，而在同一时间提供通常的膨胀功能。
2010-04-12 astro-ph gr-qc hep-ph
Cross-Section Alignment of Oblate Grains
本文定量分析超热旋转颗粒的截面取向机制，推导扁椭球颗粒的取向度量，并研究其与星际磁场和气流夹角及颗粒形状的关系。
2026-07-01 astro-ph physics.class-ph physics.space-ph
Inelastic Dissipation in a Freely Rotating Body. Application to Cosmic-Dust Alignment
研究扁椭球尘埃颗粒中双频变形主导的非弹性耗散机制，发现对大颗粒（a>0.1微米）热旋转时非弹性弛豫超过Barnett弛豫，对轴比小于1:2的颗粒在超热旋转时占主导。
2026-07-01 astro-ph cond-mat physics.class-ph
