Evidence for large-scale excesses associated with low HI column densities in the sky $$\\$$I. Dust excess
在尘埃和气体均匀混合的地方,原子氢可以通过探测尘埃的远红外(FIR)或紫外线辐射来追踪。我们认为,对于银河系平面外气体的各种直接和间接示踪剂之间观察到的差异的起源,可能对普朗克-HFI探测器的零级进行修正。我们设置的普朗克高频仪器(HFI)的天空图,以及从COBE/DIRBE和IRAS的100 $μ$米地图从FIR发射和原子氢柱密度之间的相关性排除最低的气体柱密度的区域的零水平。一个修改后的黑体模型适合这些新的零减图导致显着不同的地图的不透明度光谱指数$β$和温度$T$和整体增加的光学深度在353 GHz的$τ_{353}$的7.1 $\times$ 10 $^{-7}$相比,数据发布2普朗克地图。当比较$τ_{353}$和HI柱密度时,我们观察到除了代表25%天空的各种大尺度低NHI区域外,暗中性气体和CO区域外的不透明度的均匀空间分布。在这些地区,我们观察到的平均尘柱密度比基于NHI的预测高45%,最大值为250%,朝向Lockman Hole地区。根据平均不透明度$σ_{e 353}$ =(8.9 $\pm$ 0.1)$\times$ 10 $^{-27}$ cm $^2$,我们推导出尘气质量比为0.53 $\times$ 10 $^{-2}$。我们没有看到尘埃与电离氢的雷诺层有关的证据。我们测量了远紫外各向同性强度为137 $\pm$ 15 photons s $^{-1}…
2022-11-25 astro-ph.GA
HI-to-H2 Transitions and H I Column Densities in Galaxy Star-Forming Regions
我们提出了新的分析理论和辐射转移计算的原子到分子(HI-到-H2)的过渡,并建立了原子氢(HI)气柱,在光学厚的星际云,照射远紫外光离解辐射场。我们推导出解析表达式的总HI列密度(1D)平面板,光束或各向同性辐射场,从弱到强场的限制,渐进或尖锐的原子到分子的过渡,和任意金属。我们的表达式可以用来评估HI柱密度作为辐射场强度和H2尘埃有限的解离通量,氢气密度,和金属依赖的H2形成速率系数和远紫外尘埃颗粒吸收截面的函数。我们区分“HI-尘埃”和“H2-尘埃”的不透明度,我们目前的计算“通用H2-尘埃有限的有效解离带宽”。我们验证我们的分析公式与Meudon PDR代码计算HI-H2密度分布,和总HI列密度。我们表明,我们的一般1D公式预测HI列和H2的质量分数,基本上是相同的,发现在更复杂的(和近似)球形(壳/核)模型。我们应用我们的理论来计算氢的质量分数和恒星形成阈值的个别云在自我调节的星系盘,广泛的金属丰度。我们的公式HI柱和H2质量分数可以纳入流体力学模拟星系演化。
2015-02-27 astro-ph.GA
The HP2 Survey - IV. The Pipe nebula: Effective dust temperatures in dense cores
亚毫米波段的多波长观测提供了分子云中尘埃柱密度和有效尘埃温度分布的信息。在这项研究中,我们创建了烟斗星云区域的高分辨率和高动态范围地图,并探索了尘埃温度测量的价值,特别是对嵌入云中的致密核心。这些地图是基于赫歇尔和普朗克卫星的数据,并根据2 MASS观测的近红外消光图进行校准。我们已经考虑了以前定义的核心的样本,发现大多数核心区域包含至少一个局部温度最低值。此外,我们观察到柱密度和温度之间的反相关性。这种反相关性的斜率取决于区域边界,如果系统效应得到适当解决,则可以用作区分云中密集区和扩散区的度量。因此,利用尘埃温度数据,我们可以得出结论,在这个样本的核心,由星际辐射场的外部加热和周围介质的屏蔽的热量占主导地位的过程。此外,我们已经采取了第一步的物理动机的核心定义,认识到列密度温度反相关性是敏感的核心边界。因此,尘埃-温度图清楚地包含了关于观测介质物理状态的宝贵信息。
2018-07-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Temperature as a third dimension in column-density mapping of dusty astrophysical structures associated with star formation
我们提出了PPMAP,贝叶斯过程,使用图像的尘埃连续发射在多个波长产生分辨率增强的图像立方体的差分列密度作为尘埃温度和位置的函数。PPMAP基于一般的“点过程”形式主义,其中感兴趣的系统(在这种情况下,一个尘埃天体物理结构,如灯丝或星前核)由适当定义的状态空间中的点的集合表示。它可以应用于各种观测数据,如赫歇尔图像,只要图像强度是由光学薄尘埃在热平衡。PPMAP充分考虑了仪器点扩散函数,不要求所有图像都降级到相同的分辨率。我们提出了使用模拟数据的星前核和分形湍流云的测试结果,并证明其性能与实际数据的Hi-GAL调查。具体来说,我们分析了观测到的一个大的对流结构的CMa OB 1巨型分子云。微分柱密度直方图表明,温度高于13 K的热物质呈对数正态分布,与湍流相一致,而温度较低的热物质的柱密度呈高密度尾部分布,与自重力效应相一致。结果表明,PPMAP的潜力,以帮助区分不同的物理成分沿视线在恒星形成的云,并帮助解释相关的PDF的列密度。
2015-09-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
Mapping the column density and dust temperature structure of IRDCs with Herschel
红外暗云(IRDC)是一种寒冷而致密的气体储存库,可能形成恒星。这些云中的许多可能是代表恒星形成初始条件的原始结构。本研究的目的是利用Hi-GAL银道面巡天的第一批Herschel数据,构建和分析IRDC的精确柱密度和尘埃温度图。这些基本量对于理解分子云中恒星形成早期阶段的碎裂等过程至关重要。我们已经开发了一个简单的像素的SED拟合方法,占背景发射。通过在每个位置拟合灰体函数,我们恢复了IRDC内尘柱密度和温度的空间变化。该方法适用于22个IRDC的样品,表现出一系列的角尺寸和峰值柱密度。我们的分析表明,尘埃温度显着降低IRDC内,从20-30 K的背景温度的最低温度为8-15 K的云,表明密集的分子云是不等温的。温度梯度很可能对IRDC的碎裂产生重要影响。局部温度最低值与柱密度峰值密切相关,在少数情况下达到NH 2 = 1 x 10^{23} cm^{-2},将这些云确定为候选的大质量星前核。将这种技术应用于完整的Hi-GAL数据集将提供对IRDC的碎片化和热性质的重要约束,并帮助识别数百个大规模星前核心候选者。
2010-05-10 astro-ph.GA
SPHEREx 3.3 Micron Aromatic Emission in the Magellanic Clouds: Separating Dust Column, Excitation, and Environmental Suppression
Tsinghua University(清华大学)
本研究利用SPHEREx数据结合多种观测,发现麦哲伦云中3.3微米芳香发射的亏损对孤立特征具有选择性,表明小碳质载体在活跃区更易被加工。
2026-09-18 astro-ph.GA
Estimation of high-resolution dust column density maps. Comparison of modified black-body fits and radiative transfer modelling
亚毫米级的尘埃辐射常被用来计算稠密星际云的气柱密度N。观测数据由几个波长的数据组成,但分辨率不同。我们研究了为估计高分辨率N图而提出的两个程序。方法A使用与较高分辨率强度数据组合的低分辨率温度图,而方法B组合来自不同波长范围的N个估计。我们的目的是确定的方法相对于真实的柱密度和估计可获得的辐射转移建模的准确性。我们使用磁流体动力学(MHD)模拟和辐射转移计算来模拟亚毫米观测的波长的赫歇尔空间天文台。对观测结果进行了分析,并与真实值和观测的辐射转移模拟结果进行了比较。方法A和B在250 μ m数据的分辨率下给出相对可靠的柱密度估计,同时还利用较长的波长。对于高信噪比数据,方法B的结果与真实柱密度更好地相关,而方法A对噪声不太敏感。当云有内部加热时,方法B的结果与高分辨率数据的结果一致。由于视线温度的变化,这些低估了真实的柱密度,并且由于有利的误差抵消,方法A有时可以给出更正确的值。辐射转移建模,即使是非常简单的三维云模型,也可以提供更好的结果。然而,随着云的复杂性和不透明性,改进所需的模型的复杂性迅速增加。
2013-05-09 astro-ph.GA
The relation between gas and dust in the Taurus Molecular Cloud
我们报告了在金牛座分子云中100度^2区域内尘埃和气体之间关系的研究。我们比较了来自尘埃消光的H2柱密度与来自12 CO和13 CO J= 1-0线的CO柱密度。我们从2 MASS数据确定的红化中推导出视觉消光。比较是在200”的角尺寸下进行的,对应于在140 pc的距离下的0.14 pc。我们发现,在B213-L1495暗条附近,视消光Av与N(CO)在Av~3和10等之间呈线性关系。在其它区域,当Av > 4 mag时,线性关系变平。我们发现,分子气体中温度梯度的存在对N(CO)的测定影响约30- 70%,最大差异发生在大柱密度时。加上对这种效应的修正,并考虑到观测到的CO和CO2冰柱密度与Av之间的关系,我们发现观测到的目视反射率在我们的数据23 mag的最大值之前,一氧化碳和尘埃柱之间存在线性关系。我们已经用这些数据研究了金牛座致密核心的样本。通过对这些岩心的柱密度分析曲线进行拟合,我们得出平均体积密度约为1.4e4 cm^-3,CO贫化年龄约为4.2e5年。我们估计金牛座的H2质量约为1.5e4M_sun,独立来自Av和N(CO)地图。我们得出CO与H2的积分强度转换因子约为2.1e20 cm^-2(K km/s)^-1,这一结果甚至适用于[CO]/[H_2]比降低了两个数量级的区域。在我们的金牛座地图中的列密度分布类似于对数正态函数,但在大的和低的列密度下显示出尾部。
2010-07-28 astro-ph.GA
The Comparison of Physical Properties Derived from Gas and Dust in a Massive Star-Forming Region
我们通过比较气体和尘埃各自的物理性质,探索大质量恒星形成区域中气体和尘埃之间的关系。我们比较的温度和柱密度在一个巨大的恒星形成红外暗云(IRDC,G32.02+0.05),它显示了一系列的演化状态,从静止到活跃。利用NH3的(1,1)、(2,2)和(4,4)跃迁在Karl G. Jansky甚大阵列(VLA),而尘埃温度和柱密度的计算使用卷云减去,修改后的黑体适合赫歇尔数据。我们通过比较推导出的柱密度,计算出NH3的丰度为4.6 x 10^-8。在最冷的恒星形成区,我们发现测得的尘埃温度低于测得的气体温度(平均值和标准差T_dust ~ 11.6 +/- 0.2 K vs. T_gas ~ 15.2 +/- 1.5 K),这可能表明气体和尘埃在最年轻的区域没有很好地耦合(~0.5百万年),或者这些观测探测了尘埃和/或气体温度测量不可靠的区域。最后,我们计算毫米通量的基础上的温度和柱密度来自NH3,这表明毫米尘埃连续观测的大规模恒星形成的地区,如Bolocam银河系平面调查或ATLASGAL,可以探测热核心,冷核心,和致密的气体通道,它们形成,一般不占主导地位的最热的核心。
2014-05-13 astro-ph.GA
Estimation of high-resolution dust column density maps: Empirical model fits
亚毫米尘埃辐射是星际致密云密度N的重要示踪物。人们必须将不同空间分辨率的表面亮度信息结合起来,并且需要特定的方法来以高于观测的最低分辨率的分辨率导出N。在文献中已经讨论了一些方法,包括分阶段构造N估计的方法(在下文中,方法B),其中导出的最小空间尺度仅使用最短波长图。我们提出了简单的模型拟合作为一种灵活的方式来估计高分辨率列密度图。我们的目标是评估这一过程的准确性,并确定它是否是一个可行的替代方案,使这些地图。新方法由柱密度(或参考波长处的强度)和色温的模型图组成。该模型采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法拟合,比较模型预测与观测在其本地分辨率。我们分析了模拟的表面亮度图,并将其精度与方法B和使用无噪声高分辨率观测获得的结果进行了比较。新的方法是能够产生可靠的列密度估计的分辨率显着高于最低分辨率的输入地图。与方法B相比,它对噪声的影响具有相对弹性。该方法在计算上要求更高,但即使在大型赫歇尔映射的分析中也是可行的。建议的经验建模方法E被证明是一个很好的替代计算高分辨率列密度图,即使有相当大的超分辨率。方法E和B都包括进一步改进的潜力,例如,以更好的先验约束的形式。
2013-07-27 astro-ph.GA
Dust-Gas Scaling Relations and OH Abundance in the Galactic ISM
对星际尘埃的观测经常被用作总气柱密度$N_\mathrm{H}$的替代。通过比较$\textit{Planck}$热尘数据(1.2版)和Pan-STARRS 1和2 MASS的新尘埃红化图(Green et al. 2018),准确(不透明度校正)HI柱密度和新公布的OH数据从阿雷西博千年调查和21-海绵,我们确认尘埃光学厚度$τ_{353}$,红化$E(B{-}V)$和总质子柱密度$N_\mathrm{H}$在(1 $-$ 30)$\times$ 10 $^{20}$ cm $^{-2}$的范围内,沿着视线,在发射中没有分子气体检测。我们推导出纯原子视线在$|b|$ $>$ 5 $^{\circ}$处的$N_\mathrm{H}$/ $E(B{-}V)$比值为(9.4 $\pm$ 1.6)$\times$ 10 $^{21}$ cm $^{-2}$ mag $^{-1}$,比Bohlin等人(1978)的标准值高60 $\%$。我们报告了一个$\sim$ 40 $\%$增加不透明度$σ_{353}$ = $τ_{353}$ / $N_\mathrm{H}$,当从低柱密度($N_\mathrm{H}$ $<$ 5 $\times$ 10 $^{20}$ cm $^{-2}$)移动到中等柱密度($N_\mathrm{H}$ $>$ 5 $\times$ 10 $^{20}$ cm $…
2018-05-30 astro-ph.GA
Silicon and iron dust in gamma-ray burst host galaxy absorbers
耗尽研究提供了一种了解星际尘埃颗粒化学成分的方法。本文利用23个伽马射线暴(GRB)的光学余辉谱(跨度0.6<z<5.0),比较了它们的硅和铁尘埃相柱密度和不同的消光曲线参数,研究了这些高红移GRB宿主星系中星际尘埃颗粒的组成。我们的大多数样本(87%)显示出无特征的消光曲线,仅在形状上有所不同。我们观察到强相关性(与>96%的显着性)之间的总选择性消光,R_V,和尘埃相柱密度的Si和Fe。由于大部分星际铁被锁定在硅酸盐颗粒中,这表明高Si和Fe耗尽导致大硅酸盐颗粒的比例增加,反之亦然。这表明硅酸盐在任何波长的整个消光过程中起着至关重要的作用。另一方面,远紫外消光通常归因于小硅酸盐的存在。然而,我们没有发现消光曲线的远紫外参数c_4与尘埃相中Si和Fe的丰度之间的趋势。因此,我们提出,远紫外消光可能是来自不同物种的小(可能是纳米颗粒)尘埃颗粒的综合效应。
2019-10-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Far-ultraviolet Dust Extinction and Molecular Hydrogen in the Diffuse Milky Way Interstellar Medium
我们的目标是比较变化的全紫外尘埃消光曲线(912-3000埃),与HI/H $_2$ /总H含量沿弥漫银河视线,调查ISM条件和尘埃属性之间可能的联系。我们结合了现有的样本的75紫外消光曲线的基础上IUE和FUSE数据,通过紫外吸收测量的原子和分子柱密度。H $_2$柱密度数据是基于现有的莱曼-维尔纳吸收带模型从早期的工作消光曲线。编制了HI柱密度的文献值,并通过将Ly $α$配置文件拟合到存档光谱来改进23颗恒星的HI柱密度。我们发现H $_2$柱和远紫外消光之间有很强的相关性,其根本原因是H $_2$和远紫外上升特征的强度之间存在线性关系。这种消光不与HI成比例,而总H柱与$A(V)$成比例最好。因此,远紫外线上升的载体与分子气体相一致,并通过将紫外线消光特性与分子分数进行比较来显示进一步的联系。气体消光比$N(\rm{H})/A(V)$的变化与紫外光消光比相关,我们推测这可能是由于凝结或破碎的影响。根据H $_2$温度,发现最强的远紫外线上升强度出现在较冷和较密集的视线。
2022-10-12 astro-ph.GA
Herschel dust emission as a probe of starless cores mass: MCLD 123.5+24.9 of the Polaris Flare
我们提出了新处理的档案赫歇尔图像的分子云MCLD 123.5+24.9在北极星耀斑。这片云包含五个无星核心。使用光谱合成代码多云,我们探索的不确定性的柱密度的推导,因此,从赫歇尔数据的分子核心的质量。我们首先考虑几个详细的晶粒模型,预测远红外晶粒不透明度。由模型预测的不透明度相差两个以上的因素,导致相同的因素推导出的柱密度的不确定性。然后,我们考虑与观察员使用的修正黑体拟合过程来估计列密度的不确定性。对于高柱密度云(N(H)$\gg$ 10 $^{22}$ cm $^{-2}$),这种拟合技术可能低估柱密度约三倍。最后,我们考虑了MCLD 123.5+24.9中五个无星核的维里稳定性。所有这些核心似乎有很强的次维里质量,假设,正如我们所认为的,$^{13}$ CO线数据提供可靠的估计速度分散。显然,它们不是自引力的,所以它们没有恒星也就不足为奇了。
2015-06-22 astro-ph.GA
ALMA observations of cool dust in a low-metallicity starburst, SBS0335-052
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA)第0周期波段7观测了本机宇宙中的一个贫金属矮星暴星系SBS 0335 -052(12+log(O/H)~7.2)。通过这些观测,在870微米(ALMA波段7)处检测到尘埃,但该波段87%的通量是来自星暴的自由-自由辐射。我们已经编制了一个SBS 0335 -052的光谱能量分布(SED),它跨越了近6个数量级的波长,并将其与一个由单年龄恒星星族加热的球形尘埃壳相拟合;最佳拟合模型给出的尘埃质量为(3.8+/-0.6 x10 ^4 Msun)。我们还构建了一个SED,其中包括另一个低金属丰度矮星爆IZw 18(12+log(O/H)=7.17)的赫歇尔档案数据,并将其与类似的模型拟合,得到尘埃质量为(3.4+/-1.0 x10 ^2 Msun)。与它们的原子气体质量相比,SBS 0335 -052的尘埃质量远远超过了尘气质量比与金属丰度呈线性趋势的预测,而IZw 18则远远低于。我们使用气体标度关系来评估两个星系中假定的缺失气体成分,并发现在SBS 0335 -052中缺失的可能是分子的气体比从观察到的HI柱密度推断的值高6倍;在IZw 18中缺失的成分小4倍。最终,尽管它们的金属丰度同样低,但SBS 0335 -052和IZw 18中气体和尘埃柱密度的差异表明,金属丰度并不能唯一地定义恒星形成过程。在某种程度上,自屏蔽和分子的生存可能取…
2013-12-03 astro-ph.GA
Metals, depletion and dimming: decrypting dust
尘埃在星际介质的化学富集中起着关键作用。在中/高分辨率光谱和多波段光谱能量分布的时代,对气体和尘埃相特性的测试变得可能。为了测试金属,尘埃和耗尽之间的关系,并比较这些本地集团(LG)的关系,我们建立了一个样本的93伽马射线暴和类星体吸收(迄今为止最大的样本),其中有消光和元素柱密度测量。结果表明,挥发性元素(Zn、S)的浓度与总柱密度之间存在相关性(最佳拟合为4.05 × 10 ~(-22)mag cm ~ 2),与LG DTM关系式一致。难熔元素(Fe,Si)遵循类似的,但不太重要的关系,从LG关系偏移约1 dex。假设耗尽到尘埃颗粒的原因,我们计算的总(气体+尘埃相)柱密度,并发现一个显着的协议与LG DTM关系:最佳拟合为4.91x10-22 mag cm 2。然后,我们使用我们的结果来计算在z=5的红移的随机视线中“来自未知来源的介入金属”的数量。这些金属暗示了尘埃的存在,并产生了平均的“宇宙尘埃变暗”效应,我们将其表示为红移CDD(z)的函数。CDD在红移约为3时不重要,但因为它是累积的,所以在红移z=3-5时变得重要。我们在本文中的结果是基于最低限度的假设和有效地依赖于观察。
2018-10-18 astro-ph.GA
Changes Of Dust Opacity With Density in the Orion A Molecular Cloud
我们已经研究了尘埃颗粒在亚毫米波长的不透明度,通过估计光学深度从成像在160,250,350,和500微米从赫歇尔古尔德带调查和比较这从2 MASS派生的颜色过剩E(J-Ks)获得的列密度。我们的主要目标是调查的空间变化的不透明度,由于“大”颗粒在各种环境条件下,从而量化的尘埃的排放特性如何随柱(和体积)密度的变化。这里所研究的猎户座A分子云的中部和南部区域,其NH值在1.5 × 10^21 cm^-2到50 × 10^21 cm^-2之间,非常适合于这种方法。我们将每个像素的多频Herschel光谱能量分布(SED)与修改的黑体拟合,以获得在1200 GHz(250 um)的基准频率处的温度T和光学深度τ(1200)。利用星际介质的NH/E(J-Ks)定标,得到了每个像元的不透明度σ_e(1200)。在高纬度弥漫性ISM中,柱密度最低时的σ_e(1200)值约为1 × 10 ^-25 cm ^2 H^-1,在所研究的范围内,σ_e(1200)随着NH ^0.28的增加而增加。这暗示着谷物的进化。对频率上的SED进行积分,我们还计算了大颗粒的比功率P(每H的发射功率)。在尘埃云相对于星际辐射场(ISRF)来说光学厚度较薄的低气柱密度区域,P值通常为3.7 × 10^-31 W H^-1,也接近于高纬度漫射ISM中的P值。然而,我们发现的证据表明,在高柱密度区域,这将是一个自然的结果…
2012-11-27 astro-ph.GA
The Lognormal Probability Distribution Function of the Perseus Molecular Cloud: A Comparison of HI and Dust
分子云的概率分布函数(PDF)的形状是现代恒星形成和湍流理论的重要组成部分。最近,一些研究指出了使用尘埃示踪剂限制低柱密度(即Av <1)PDF的观测困难。为了约束低柱密度概率分布函数的形状和性质,我们使用不透明度校正的GALFA-HI数据研究英仙座分子云中多相原子气体的PDF,并将PDF的形状和性质与总气体PDF和N(H2)PDF进行比较。我们发现,在英仙座的原子介质中的PDF的形状是很好地描述了对数正态分布,而不是由幂律或双峰分布。英仙座内部和周围的原子气体PDF的峰值位于这个云的HI-H2过渡柱密度处,超过这个密度,N(H2)PDF呈现幂律形式。我们发现原子气体的PDF是窄的,并且在柱密度大于HI-H2跃迁时,HI迅速耗尽,这表明HI PDF可以用于找到HI-H2跃迁的柱密度。我们还计算了音速马赫数的原子气体通过使用HI吸收线的数据,这产生了一个中值Ms=4.0的CNM,而HI排放PDF,跟踪WNM和CNM,有一个宽度更一致的跨音速湍流。
2015-09-09 astro-ph.GA
The Dust Attenuation Law in Galaxies
了解星系中尘埃衰减曲线的性质和形成机制是河外天体物理学的基本问题之一,对推导星系的恒星形成率和恒星质量等物理性质具有重要的现实意义。衰减曲线是由尘埃颗粒的性质、尘埃含量、尘埃的空间排列和不同的恒星群体共同作用的结果。在这篇评论中,我们评估了目前的领域,特别注意消光曲线的重要性,衰减规律的积木。我们引入了一个定量的框架来描述和比较消光和衰减曲线,提出了解释经验结果的理论基础,概述了一系列的观测方法,并回顾了在低和高红移的观测状态。我们的主要结论是:衰减曲线表现出很大的斜率范围,从浅(银河般)的斜率曲线超过SMC消光曲线的斜率。曲线的斜率与有效光学不透明度密切相关,在这个意义上,具有低尘柱密度(较低的视觉衰减)的星系往往具有较陡的斜率,而具有高尘柱密度的星系具有较浅的(灰色)斜率。银河系似乎表现出不同范围的2175A紫外线凸起强度,但平均而言,与银河系的平均消光曲线相比,它们的凸起受到抑制。理论研究表明,撞击强度的变化可能是由相似的几何和辐射转移效应引起的,这些效应驱动了坡度和尘柱之间的相关性。
2020-01-09 astro-ph.GA
Smoke in the Pipe Nebula: dust emission and grain growth in the starless core FeSt 1-457
方法:我们得出的亚毫米尘埃光学厚度和有效尘埃温度的赫歇尔数据,对普朗克校准的地图。在校准之后,我们使用普朗克导出的尘埃不透明度光谱指数β(在30'(或约1 pc)的尺度上导出),将修改后的黑体与长波赫歇尔数据拟合。我们使用这个模型来预测在850微米的亚毫米通量密度,我们将这些反过来与APEX-Laboca观测进行比较。结果如下:亚毫米尘埃光学厚度和近红外消光数据的比较揭示了在高柱密度下亚毫米尘埃不透明度增加的证据,解释为内核内部晶粒生长的指示。此外,赫歇尔尘埃模型和Laboca数据的比较表明,频率依赖的亚毫米不透明度,描述的光谱指数β,不改变。一个与普朗克导出的值仅略有不同的β就足以描述数据,β =1.53+/-0.07。我们应用类似的分析巴纳德68,一个核心与显着较低的列密度比FeSt 1-457,我们没有发现证据的晶粒生长,但也有一个单一的β。结论:虽然我们从FeSt 1-457的尘埃不透明度中发现了颗粒生长的证据,但我们没有发现尘埃不透明度光谱指数β在0.02<x<1 pc(或36”<x<30“)尺度上的显著变化的证据。我们在这两种情况下发现的对普朗克导出的尘埃β的修正是测量误差的量级,不包括任何系统误差,因此直接应用普朗克全天尘埃模型的尘埃β是合理的。作为一个推论,可以导出可靠的有效温度图,否则会受到β变化的影响。
2015-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
The link between E-B polarization modes and gas column density from interstellar dust emission
最近对353 GHz星际尘埃辐射的普朗克偏振E和B模功率谱的分析提出了新的问题,即银河系前景对探测宇宙微波背景(CMB)偏振的影响以及对星际介质(ISM)的物理性质的影响。在弥漫ISM中,观察到明显的E-B不对称性,E模的功率是B模的两倍;以及总功率T与E和B模之间的正相关性,目前解释为星际物质结构与银河磁场结构之间的联系。在本文中,我们的目的是扩展普朗克分析的高纬度天空低银河系纬度,调查TEB功率谱与气体柱密度从弥漫ISM分子云之间的相关性。我们将银河系纬度|b| >5度和|b| <60度之间的天空划分为552个圆形斑块,并使用最新发布的普朗克偏振数据研究TEB功率谱和每个斑块的列密度之间的互相关。我们发现,B到E功率比(BB/EE)和TE相关比(rTE)依赖于列密度。前者从弥漫ISM到古尔德带的分子云增加,后者减少。这种系统性变化必须与ISM属性的实际变化有关。数据显示,这一平均趋势有很大的离散性。观察到BB/EE和rTE的变化对于所有柱密度都是反相关的。在扩散ISM中,这两个比率的方差与BB/EE和rTE的值固定的随机非高斯模型一致。最后,我们讨论了TB和EB与柱密度的依赖关系,但仪器噪声的阻碍。
2019-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
UV Extinction as a More Fundamental Measure of Dust than E(B-V) or A(V)
在银河系、麦哲伦星云和一般情况下,红化恒星的气尘比通常表示为氢柱密度N(H)和红化E(B-V)或V波段消光(A(V))之间的线性关系。如果消光曲线是真正普遍的,那么对于任何波长的消光,以及对于N(H)与E(B-V),关系的强度和线性将自然地保持。然而,银河系内的消光曲线各不相同,除了偶然的机会,没有理由认为E(B-V)或A(V)是尘埃柱密度的最物理度量。在本文中,我们第一次利用全消光曲线到41兆瓦的视线,并发现N(H)和消光之间的散射最小化-关系成为线性-消光在2900 +/- 160 A。散射和非线性在较长波长处增加,并且对于近红外消光特别大。我们得出结论,近紫外消光是一个优越的措施的尘埃柱密度MW尘埃。我们为各种粉尘示踪剂提供了新的非线性气体-粉尘关系。我们还发现,MW和SMC气尘比之间的巨大差异(N(H)/E(B-V)为0.9 dex),对于远紫外消光,减少到0.7 dex,这与宇宙丰度的差异相匹配。两个星系之间的碳,因此证实N(C)是气尘比中气体的首选测量值,尽管它可能不是一个方便的测量值。
2021-02-18 astro-ph.GA
Physical structure of the photodissociation regions in NGC 7023. Observations of gas and dust emission with Herschel
确定分子云的物理条件是我们理解其形成和相关恒星形成演化的关键一步。我们调查的密度,温度和柱密度的尘埃和气体的光解区(PDR)位于之间的原子和冷分子气体的NGC 7023反射星云的界面。我们研究年轻恒星如何影响其环境中的气体和尘埃。我们的方法结合了灰尘和气体,对PDR的物理条件有很强的约束。我们发现在PDR中有高柱密度的稠密和温暖的分子气体。
2014-10-08 astro-ph.GA
Calibrating Milky Way dust extinction using cosmological sources
我们限制了银河系尘埃的消光特性。我们研究了从红外数据推断的尘埃柱密度与在宇宙学距离上观测到的天体颜色之间的相关性,这些天体具有低水平的色散。利用类星体、最亮的中心星系和亮红星系的颜色得到的结果基本一致,表明红化E(B-V)=A_B-A_V和尘埃柱密度D^T(以兆焦耳/sr为单位)之间的比例常数p=E(B-V)/D^T=0.02,红化参数R_V=A_V/E(B-V)=3,分数不确定度约为10%。这些数据没有提供任何证据表明尘埃性质的空间变化,除了在最长的光学波长下尘埃消光性质的散射的可能暗示。
2013-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mixing of dust and gas in the high latitude translucent cloud MBM 40
上下文高纬度分子云(以下简称HLMC)允许星际气体动力学和天体化学的研究具有良好的准确性,因为它们的接近,通常清晰的视线,以及缺乏内部恒星形成活动,这可能会严重改变物理环境。MBM 40是最近的HLMC之一,已被广泛研究,使其成为推断和研究尘气混合比(DGMR)的极好目标。目标。尘埃和气体在星际介质中的混合仍然是跟踪天体化学演化和分子丰度的基本问题。由于$H_2$不能直接观测到,而且HI光谱总是显示出不同的动力学剖面,这些剖面混合在一起,与云没有直接的关系,因此很难对分子和原子气体进行解释。我们使用了两种独立的策略来推断分子和原子气柱密度,并计算粉尘与气体的混合比。方法.我们结合$HI$ 21厘米和$^{12}CO$线观测与IRAS 100 $μ$米图像推断尘埃气体混合比内的云。使用混合高斯分解提取云21 cm轮廓,其中使用$^{12}CO$推导总分子氢柱密度。红外图像被用来计算粉尘排放量。结果尘埃与气体的混合比在云内几乎是均匀的,如发夹结构所示。总氢柱密度和100 $μ$ m发射率在$N(H_{tot})$的一个数量级的范围内线性相关。
2023-01-13 astro-ph.GA
Methanol emission tracing ice chemistry and dust evolution in the TW Hya protoplanetary disk
本研究利用ALMA高灵敏度观测TW Hya原行星盘的气相甲醇,结合静态气粒模型分析其分布与形成机制,指出需纳入动态过程才能匹配观测,揭示了类太阳恒星盘内复杂化学前体受颗粒化学与尘埃演化共同调控的规律。
2025-10-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-temperature mapping of dust structures throughout the Galactic Plane using the PPMAP tool with Herschel Hi-GAL data
我们描述了新的高GAL为基础的地图的整个银河系平面,使用连续数据的波长范围70-500 $μ$米。这些地图是用PPMAP程序得到的,因此比用标准分析技术得到的地图有了显著的改进。具体地说,它们大大提高了分辨率(12角秒),除了更精确的积分柱密度和平均尘埃温度外,它们还提供了温度差柱密度,即,在12个不同的尘埃温度间隔中的单独的柱密度图,以及相应的不确定性图。整套地图可在网上查阅。我们简要介绍PPMAP,并提出一些说明性的例子的结果。这些包括(a)银河系HII区域W5-E的多温度图,(b)分子云柱密度概率分布函数的温度分解,以及(c)作为银心距离函数的平均尘埃温度的全球变化。我们的发现包括:(i)在W5-E中,在与朝向电离恒星的方向正交的方向上,有一个强烈的局部温度梯度,这表明了另一种加热源,并为气泡复合体的形成模型提供了可能的指导,(ii)银河系中尘埃温度的总体径向分布显示出单调下降,这与星际辐射场模型和以前较低分辨率的估计基本一致。然而,我们也发现在银河系中心的~ 6千秒差距内有一个中心温度平台,在此之外是一个明显的径向轮廓变陡。这种行为可能反映了银河系中心区域分子(而不是原子)气体的比例更大。
2017-07-12 astro-ph.GA
The Galactic dust-to-metals ratio and metallicity using gamma-ray bursts
银河系的金属丰度和尘埃与金属的比例是理解ISM的基本参数,但围绕这些参数仍然存在不确定性。本文利用几百个伽马射线暴(GRB)样品的X射线余辉的光电吸收来确定金属柱密度,结合银河系尘埃图来确定GRB方向上通过银河系的视线尘埃消光,从而确定银河系中的尘埃-金属比。伽玛射线暴的余辉通常有很大的河外软X射线吸收,因此伽玛射线暴样本的上限将定义银河系尘埃与金属的关系。使用一个二维的两个样本KS测试,我们确定这个上限,从而得出银河系的尘埃金属比。我们发现N_H = 2.2^{+0.3}_{-0.4} e21 cm^-2 A_V,假设太阳能,Anders & Grevesse(1989),金属丰度。这一结果与先前使用银河系中明亮X射线源的发现一致。使用同样的技术,但取代HI地图从莱顿阿根廷波恩调查的尘埃地图,使我们能够把一个限制在银河系的金属丰度。我们发现金属丰度与Anders & Grevesse(1989)太阳值一致,通常用于X射线拟合。基于这一点和以前的研究,我们认为,一个典型的ISM视线通过银河系的金属丰度是~0.25德克斯高于目前最好的估计太阳金属丰度。我们进一步表明,尘埃-气体比似乎与总气柱密度相关,这可能是由于朝向银河系中心观察到的金属丰度梯度。基于尘气比的非常数性质,我们提出,在N_H = 2.2e21 cm^-2 A_V处的尘柱密度比HI图更能代表软X射线吸收柱密度。
2011-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dynamics of gas and dust clouds in active galactic nuclei
本文分析了在各向异性辐射场的影响下,单个光学厚云在中心质量势场中的运动。|cos(θ)|一个适用于活动星系核内部区域的模型。所得的轨道在云柱密度不变的情况下是解析可解的。所有的稳定轨道都是封闭的,尽管它们有着非平凡的形状。此外,还存在一个临界倾角形式的稳定性判据,它取决于中心源的光度和云柱密度。
2013-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Environmental Changes in the Submillimeter Dust Opacity
在弥漫的银河系星际介质(ISM)的尘埃亚毫米不透明度已被量化使用的连续发射与柱密度代理的图像的像素相关性。我们使用了250、350和500 μm的三条BLAST带和100 μm的一条IRAS带。替代物是从2 MASS获得的近红外颜色过量E(J-Ks)。根据对恒星的观测,我们展示了这种颜色过剩与中度灭绝区域的总氢柱密度的相关性。发射与柱密度的比率,发射率,然后从相关性中得知,作为频率的函数。用修正的黑体拟合辐射率的光谱分布,从而得到1200 GHz处的特征尘埃温度T和所需的不透明度σ_e(1200)。我们已经分析了14个靠近船帆座分子云的银道面区域,大多数区域都是为了避开高柱密度(N_H > 10^{22} cm^-2)的区域,并且足够小,以确保均匀的T。我们发现σ_e(1200)的典型值为2 ~ 4 × 10^{-25} cm ^2/H,比本地高银河纬度弥散原子ISM的平均值大2 ~ 4倍。这是谷物进化的有力证据。尘埃所吸收(再辐射)的每个H核子的总功率有一个范围,反映了星际辐射场和/或尘埃吸收不透明度的变化。这些变化会影响平衡温度,通常为15 K,比高纬度地区更冷。我们的分析延伸,以更高的透明度和更低的T,增加不透明度与降低T的趋势,发现在高纬度地区。对发射不透明度变化的认识提出了一个警告,因为从尘埃发射图推导出的所有柱密度以及其中致密结构的质量与所采用的值成反比。
2012-03-16 astro-ph.GA
Is Dust Cloud around $λ$ Orionis a Ring or a Shell, or Both?
观测到猎户座$λ$周围的尘埃云呈圆形对称,角度范围很大($\approx$ 8度)。然而,云的三维(3D)结构是壳状还是环状尚未完全解决。我们研究的3D结构,使用一种新的方法,结合了3D蒙特卡罗辐射转移模型的紫外(UV)散射光和逆阿贝尔变换,它给出了一个详细的3D径向密度分布从一个球对称云的二维柱密度图。通过比较球壳云和环状云的辐射转移模型,发现只有壳模型才能再现S2/68紫外观测所观测到的散射紫外光的径向廓线,表明尘埃的壳结构。然而,逆阿贝尔变换适用于列密度数据从泛星1尘埃红化地图的结果在一定半径范围内的密度分布的负值,表明存在额外的,非球形云附近的星云边界。额外的云成分被假定为环形的形状,我们从柱密度中减去,以获得一个积极的,径向密度分布使用逆阿贝尔变换。由此产生的密度结构,由一个环形的环和一个球壳,也被发现给一个很好的拟合的UV散射光分布。因此,我们得出结论,围绕$λ$ Ori的云是由环和壳结构。
2015-05-22 astro-ph.GA
The spatial correlation between CN line and dust continuum emitting regions in high-mass star-forming cloud
本文利用TRAO观测的CN谱线数据和Herschel尘埃连续谱数据,证明大质量恒星形成区中CN发射与尘埃连续谱发射空间重合,并据此可靠测量了五个目标源的三维磁场强度,进而判定其磁临界性。
2024-10-04 astro-ph.GA
Dust polarization modeling at large-scale over the Northern Galactic cap using EBHIS and Planck data
在探索由原始引力波引入的宇宙微波背景(CMB)的B模偏振过程中,系统不确定性的主要来源是来自银河尘埃的偏振热辐射。因此,在区分这样一个微弱的CMB B模式信号的偏振热尘埃发射的准确表征和分离是一个必不可少的步骤。我们提供了一个建模框架来模拟基于Ghosh等人(2017)中描述的模型的极化热尘埃排放,利用普朗克尘埃和Effelsberg-Bonn HI对北银河系帽的调查。我们的七参数尘埃模型,将HI气体在三个不同的柱密度模板作为空间可变的尘埃强度和银河系磁场的现象学模型的代理,是能够再现1-和2-点的统计数据所观察到的尘埃极化图普朗克在353 GHz的选定的低柱密度区域在北银河系帽。这项工作具有重要的应用,在评估组件分离方法的准确性和量化的置信度分离偏振银河系发射和CMB B模式信号,因为需要为正在进行的和未来的CMB任务。
2020-06-17 astro-ph.GA
Can we trace very cold dust from its emission alone ?
上下文沙尘是冷乌云的一个很好的示踪剂,但它的柱密度很难量化。目标。我们想检查来自Herschel SPIRE和PACS相机的远红外和亚毫米高分辨率数据与地面望远镜测辐射热计相结合是否允许我们检索冷乌云的全部尘埃含量。方法.我们比较了远红外和亚毫米发射整个L183的8 $μ$米的吸收图从斯皮策数据和适合修改后的黑体函数对三个不同的位置。结果我们发现没有一个赫歇尔螺旋通道遵循吸收中看到的冷尘埃轮廓。即使是地面的亚毫米望远镜观测,虽然更密切地跟踪吸收轮廓,也不能帮助描述没有外部信息(如尘埃柱密度本身)的冷尘埃的特征。在高消光的星前核中,尘埃不透明度的差异可以达到3倍。结论.在乌云中,很冷的尘埃的数量不能仅仅从它的排放量来衡量。特别是,仅基于赫歇尔数据的乌云研究可能会错过很大一部分尘埃含量。这对芯和丝密度分布、可重复性和稳定性估计有影响。
2015-01-05 astro-ph.GA
High Dust Depletion in Two Intervening Quasar Absorption Line Systems with the 2175-Å Extinction Bump at $z\sim1.4$
本文给出了$z\sim1.4$两个强Mg~II吸收系统中重元素柱密度和尘埃贫化的研究结果,显示了2175年的尘埃消光特征。使用Keck/ESI光谱上的表观光学深度方法从低电离吸收线测量柱密度。我们发现,尘埃耗尽模式类似于在银河系(MW)的冷弥漫云。的值,[Fe/Zn] $\approx -1.5$和[Si/Zn] $<-0.67$,是类星体吸收线系统中测量到的最高尘埃损耗。在类星体SDSS J160457.50+220300.5的另一个2175-Xe吸收体中,Noterdaeme等人(2009)报道了类似的尘埃耗尽测量([Fe/Zn]= $-1.47$和[Si/Zn]= $-1.07$),并在其VLT/UVES光谱上检测到了C~I和CO吸收线。我们的结论是,沉重的尘埃耗尽(即一个特征的冷密云MW)是需要产生一个明显的2175年消光颠簸。
2010-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic-rays, gas, and dust in nearby anti-centre clouds : III -- Dust extinction, emission, and grain properties
我们已经探索了尘埃消光和$γ$射线探测附近反中心区域星际介质特性的能力。我们共同模拟的$γ$射线强度和恒星红化,E(B-V)作为H $_{\rm I}$亮,CO亮,电离气体成分的组合。来自尘埃红化和$γ$射线的补充信息被用来揭示H $_{\rm I}$、free-free和$^{12}$ CO排放所看不到或追踪不良的暗气体。我们比较了总气柱密度$N_{\rm{H}}$,从$γ$射线和恒星红化中推导出的总气柱密度与从$γ$射线和热尘埃发射的光学深度的类似分析(Remy等人,2017)中推断出的总气柱密度,$τ_{353}$,在353 GHz。因此,我们可以比较特定尘埃红化E(B-V)/ $N_{\rm H}$和尘埃发射不透明度(尘埃光学深度/气体核子)$τ_{353}/N_{\rm{H}}$的环境变化。在整个反中心区域,我们发现平均E(B-V)/ $N_{\rm H}$比为$(2.02\pm0.48)\times$ $10^{-22}$ ~mag~cm $^2$,最大局部变化约为$\pm30\%$,随着气柱密度的增加,发射不透明度增加2 ~ 6倍。在扩散介质中,比红化E(B-V)/ $N_{\rm H}$的微小变化意味着在反中心云的扩散部分,尘埃与气体的质量比相当均匀。随着$N_{\rm{H}}$柱密度的增加,E(B-V)/ $N_{\rm H}$的变化幅度很小,这证实了向密集CO云…
2018-03-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Corona Australis cloud filament seen in NIR scattered light. III. Modelling and comparison with Herschel sub-millimetre data
通过最近的赫歇尔观测,南冕云的北条现在已经被绘制成从1.2微米到870微米的多个波段。该数据集提供了一个很好的起点,研究云的密度超过几个数量级。我们希望检查来自尘埃消光,散射和排放的柱密度分布的差异,并确定在何种程度上的意见是一致的标准尘埃模型。从赫歇尔的数据,我们计算的列密度分布相比,相应的数据来自近红外区的背景恒星的变红,并从表面亮度归因于光散射。我们建立了三维辐射转移模型来描述辐射和散射。散射光跟踪A_V~ 1等的低柱密度比尘埃辐射更好,对A_V ~ 10-15等仍然有用。基于模型,消光和尘埃辐射水平与典型的漫射介质亚毫米尘埃辐射率惊人地一致。然而,散射光的强度是非常低的中心处的致密团块,这不能解释没有一个非常低的晶粒致密性。散射光和尘埃辐射都表明辐射场是各向异性的。尘埃辐射的模拟表明,辐射场强度至少是正常星际辐射场的三倍。消光、光散射和尘埃发射之间的相互比较对云结构、照明辐射场和颗粒特性提供了非常严格的约束。
2012-06-23 astro-ph.GA
Dust and Metal Column Densities in Gamma-Ray Burst Host Galaxies
在本文中,我们提出的结果从一个样本的28个伽马射线暴(GRB)余辉光谱能量分布的分析,跨越X射线通过近红外波长。这是迄今为止研究的最大的GRB余辉光谱能量分布样本,为GRB宿主星系中软X射线吸收和尘埃消光系统的光学深度分布提供了强有力的处理。我们检测到79%的样本中的GRB宿主星系内的吸收系统,和71%的样本中的消光系统,并找到小麦哲伦云(SMC)消光定律,以提供一个可接受的适合的宿主星系消光剖面的大多数情况下,与以前的研究结果一致。在软X射线吸收尘埃消光比,N_{H,X} /Av的范围,在伽玛射线暴宿主星系跨越近两个数量级,和典型的比率是显着大于麦哲伦云或银河系。虽然尘埃的破坏可能是一个原因,至少部分,为大N_{H,X} /Av的比率,提供了良好的拟合SMC消光定律为我们的大多数样品表明,有丰富的小尘埃颗粒在伽玛射线暴环境中,我们预计已被摧毁,如果尘埃破坏负责大N_{H,X} /Av的比率。相反,我们的分析表明,N_{H,X} /Av在伽玛暴宿主星系的分布可能主要是固有的这些星系,这是进一步证实了一个强的负相关性之间的证据N_{H,X} /Av和金属丰度已知的伽玛暴宿主的子样本。此外,我们发现的N_{H,X} /Av比和金属丰度为这个子样本的伽玛暴是可比的关系,发现在其他更多的金属丰富的星系。
2009-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
A statistical analysis of dust polarization properties in ALMA observations of Class 0 protostellar cores
最近的观测进展已经挑战了尘埃颗粒排列理论,该理论用于解释在恒星形成核心中经常观察到的偏振尘埃发射。为了提高我们对尘埃颗粒排列机制的理解,我们收集了十几张0类原恒星(亚)毫米波长偏振尘埃辐射的ALMA图,并对尘埃偏振量进行了全面的统计分析。我们分析了偏振分量P_frac和偏振位置角S的色散的统计特性。更具体地说,我们调查S和P_frac之间的关系,以及产品S*P_frac的演化作为一个函数的气体柱密度的原恒星信封。我们发现一个显着的相关性,从原恒星的信封看到的偏振尘埃排放与ALMA的幂律指数显着不同,从普朗克观察到的恒星形成的云。对尘埃颗粒排列效率敏感的乘积S*P_frac在包络柱密度的三个数量级上近似恒定。这表明,在恒星形成核心中产生大量极化尘埃辐射的晶粒排列机制可能并不系统地依赖于局部条件,如局部气体密度。最终,我们的研究结果表明,尘埃排列机制(S)是有效的,在各种典型的0级原恒星的本地条件下产生尘埃偏振发射。在这些物体中发现的颗粒排列效率似乎高于由顺磁性颗粒的标准RAT排列产生的效率。需要进一步的研究来了解如何通过,例如,不同的照射条件、尘埃颗粒特性或附加的颗粒排列机制可以再现观察结果。
2020-09-15 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating the Structure of the Windy Torus in Quasars
类星体的热中红外发射需要一个遮蔽结构,可以将其建模为磁流体动力风,其中尘埃上的辐射压力塑造了流出物。我们采用了Keating及其合作者提出的尘埃风模型,该模型产生了类星体的中红外光谱能量分布(SED),并探索了它们的性质(如几何形状,张角和离子柱密度)作为爱丁顿比和X射线弱度的函数。此外,我们提出了新的模型与一系列的磁场强度和列密度的无尘保护气体内部的尘埃风。我们发现这个系列的模型-输入参数调整到准确匹配观测到的中红外功率在类星体的SEDs -提供了类星体的1型分数和温暖的吸收气体的柱密度的合理值,虽然它没有解释一个纯粹的亮度依赖的覆盖分数。此外,我们提供的E(B-V)值的累积分布的类星体灭绝的风和风的形状,在中红外成像的预测。在这个模型的框架内,我们预测,从热尘埃排放的近红外颠簸的强度将主要与L/L_Edd,而不是单独的光度,与散射诱导的磁场强度的分布。这些模型的经验成功和缺点值得进一步研究尘埃的组成和行为以及活跃吸积的超大质量黑洞附近的磁场性质。
2015-05-15 astro-ph.GA
Temperature spectra of interstellar dust grains heated by cosmic-rays II: dark cloud cores
宇宙射线对星际颗粒的加热是星际分子云中颗粒表面分子脱附的重要机制。本研究的目的是提供一个详细的温度谱,这种CR诱导加热。为此,橄榄石晶粒半径为0.05,0.1和0.2微米的星际气体屏蔽与各向同性柱密度特性的黑暗核心被认为是。考虑到厚度不断增加的冰幔的积累。CR能谱得到这些列密度的32个宇宙线成分。我们计算了具有已知能量的CR核撞击颗粒的频率,沉积了一定量的能量。作为结果,我们得到的能量和温度谱受CR击中的晶粒。这使得改善现有的方法CR诱导的全谷物加热天体化学建模。
2018-10-01 astro-ph.GA
Mass reservoirs surrounding massive infrared dark clouds: A view by near-infrared dust extinction
背景:红外暗云(IRDC)是大质量恒星的祖先。对IRDC的母体分子云知之甚少。目的:我们证明了近红外(NIR)尘埃消光映射的可行性,在跟踪IRDC的父母分子云的距离D = 2.5 - 8千秒差距。研究方法:我们推导出近红外消光图10个突出的IRDC复杂的颜色过剩映射技术和近红外数据从UKIDSS/银河系平面调查。我们将得到的地图与13 CO发射线数据、8 μm尘埃不透明度数据和毫米尘埃发射数据进行了比较。我们通过比较观测到的近红外源密度的贝桑松恒星分布模型,并比较它们的运动学距离估计云的距离。结果:近红外消光图提供了IRDC复合物在Av = 2 - 40 mag动力学范围内的视图,空间分辨率为30”。近红外消光数据与13 CO数据相关性很好,并探测了类似的气体成分,但也延伸到更高的柱密度。近红外数据揭示了密集气体周围大量的延伸结构,这些结构由8 μm阴影特征和亚毫米尘埃排放所追踪,表明云的质量通常比这些示踪剂所追踪的质量多10倍以上。我们样本中的IRDC复合体含有相对大量的高柱密度物质,它们的累积柱密度分布类似于附近活跃的恒星形成云,如猎户座,而不是像加利福尼亚州那样不太活跃的云。结论:近红外尘埃消光数据提供了一个新的强有力的工具,探测的质量分布的父母的分子云的IRDC的距离D = 8千秒差距。这鼓励对内陆发展中国家进行更深入的近红外观测,因为通过专门的观测可以直接提高数据的灵敏度…
2011-09-27 astro-ph.GA
The Lyman Alpha Reference Sample XIII: High-Angular Resolution 21cm HI observations of Ly$α$ emitting galaxies
Ly $α$发射线是高红移星系的主要观测量之一,但其输出强烈依赖于产生紫外光子的恒星形成区周围的中性气体分布和运动学。我们目前的观测,在可比的尺度与目标定性研究中性星际介质(ISM)的属性如何影响星系中的LY $α$和21厘米HI发射$α$转移。我们在莱曼α参考样品的两个本星系中用VLA观测到了21厘米的高角分辨率层。我们将这些数据与HST Ly $α$成像和光谱学以及MUSE和PMAS电离气体观测进行了对比。在LARS 08中,高强度Ly $α$发射与高柱密度HI共空间,其中灰尘含量最低。Ly $α$谱线强烈红移,这与速度重新分布一致,使得Ly $α$从低尘埃含量的高柱密度中性介质中逃逸。在eLARS 01中,高强度Ly $α$发射位于低柱密度HI区域,低于HI数据灵敏度限值($<2\times10^{20}\,$ cm $^{-2}$)。在Ly $α$发射区前面的低柱密度气体的扰动ISM分布在逃逸中起着重要的作用。在这两个星系中,微弱的Ly $α$发射($\sim 1\times10^{-16}$ erg.s $^{-1}$ cm $^{-2}$ arcsec $^{-2}$)跟踪中间H $α$发射区域,在那里发现HI,无论尘埃含量。尘埃似乎调节,但不能阻止,一个微弱的Ly $α$晕的形成。这项研究表明,星系中的尘埃,H $α$,HI和LY $α$的排放之间存在标度关系。
2022-06-13 astro-ph.GA
The mid-infrared extinction law in the darkest cores of the Pipe Nebula
上下文尘埃颗粒的性质,特别是它们的大小分布,预计从星际介质到分子云内的高密度区域是不同的。目标。我们测量了分子云核中致密物质产生的中红外消光规律。由于这些波长的消光是由尘埃引起的,如果尘埃颗粒具有不同的性质,那么核心中的消光定律应该与低密度环境中的消光定律不同。方法.我们使用无偏LINES方法来测量颜色-颜色图中的红化向量的斜率。我们推导出中红外消光定律对密集的核心B59和FeSt 1-457在管星云的范围内的视觉消光10和50之间的星等,使用斯皮策/IRAC的组合,和ESO NTT/VLT数据。结果两个核心的中红外消光定律在3.6和8微米之间显着偏离幂律,这表明这些核心包含有相当大一部分大尘埃颗粒的尘埃。我们没有发现任何证据的消光定律与柱密度高达50级的视觉消光在这些核心的依赖性,也没有证据表明我们的结果和其他云在较低的柱密度在文献中报道的变化。这表明,即使在低柱密度区域也存在大颗粒,或者现有的尘埃模型需要在中红外波长下进行修订。我们发现一个小的,但显着的差异,在两个核心的消光定律,我们暂时与B59的恒星形成的开始。
2012-11-28 astro-ph.GA
Dust extinction map of the Galactic plane based on the UKIDSS survey data
本研究提出XPNICER方法,基于近红外巡天数据生成高分辨率银道面尘埃消光图,有效探测高消光区域,为星际介质研究提供独立测量。
2025-10-16 astro-ph.GA
A Metal-Strong and Dust-Rich Damped \lya Absorption System toward the Quasar SDSS J115705.52+615521.7
(arXiv的摘要)我们报告了一个不寻常的,非常丰富的灰尘和金属强阻尼\lya吸收系统(DLA)的发现,在一个红移$z_{a}=2.4596$向类星体SDSS J 115705.52 +615521.7(以下简称J 1157 +6155)与发射线红移$z_{e}=2.5125$。它的中性氢柱密度$N_{\hi} = 10^{21.8\pm0.2}$ cm $^{-2}$是类星体DLAs中测量到的最高值之一。测得的金属柱密度为$N_{ZnII}\approx 10^{13.8}$ cm $^{-2}$,约为先前观测到的类星体DLA中最大值的1.5倍。最佳拟合曲线是类似MW的定律,在吸收体的静止坐标系中具有以2175 μ m为中心的显著的宽特征。在类星体DLAs中测得的消光$A_V \approx 0.92$ mag是前所未有的高。经过消光校正后,类星体的$i$波段绝对星等高达$M_{i} \approx -29.4$等,使其成为已知最明亮的类星体之一。这一发现表明,存在一个罕见的但重要的人口富含尘埃的DLAs与高金属和高柱密度,这可能有重大影响的中性气体质量密度和金属丰度的宇宙演化的测量。
2012-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust spectrum and polarisation at 850 um in the massive IRDC G035.39-00.33
恒星形成云的尘埃亚毫米极化携带着尘埃的信息和磁场在云演化中的作用。通过对G035.39-00.33的观测,我们的目标是研究尘埃的发射特性和偏振分量的变化。JCMT SCUBA-2/POL-2在850微米的数据与普朗克850微米(353 GHz)的数据相结合,以映射偏振分数。利用以前的SCUBA-2观测(450 μ m和850 μ m)和Herschel数据,通过修改的黑体拟合和通过辐射转移模型确定柱密度。构建模型来研究极化角和分数如何取决于潜在的磁场几何形状和晶粒排列。POL-2数据显示了磁场方向的明显变化。暗条的最高柱密度为N(H2)~7 × 10^22 cm-2,最低尘埃温度T~12 K,在N(H2)> 5 × 10^21 cm-2的区域质量约为4300 Msun。尘埃不透明度光谱指数的估计平均值为β ~ 1.9。亚毫米波段和J波段的光学厚度之比为τ(250 μ m)/τ(J)~ 2.5 × 10^-3,是漫射介质典型值的4倍多。极化分数作为列密度的函数在中心灯丝中减小到p ~ 1%。由于噪声的存在,只有在N(H2)>2 10^22 cm-2时,观察到的p(N)的降低才是显著的。观察结果表明,晶粒排列不是恒定的。虽然可以用密度超过~ 10^4 cm-3时完全失去对准或使用辐射力矩对准的预测来解释这些数据,但场几何形状的不确定性和SCUBA-2数据的空间滤波阻止了强有力的结论。G…
2018-09-06 astro-ph.GA
The Panchromatic Hubble Andromeda Treasury VIII: A Wide-Area, High-Resolution Map of Dust Extinction in M31
我们映射的尘埃分布在M31在25pc的分辨率,使用恒星测光从全色哈勃仙女座宝库。我们开发了一种新的映射技术,模型的近红外色星等图(CMD)的红巨星分支(RGB)的恒星。模型CMD结合了RGB恒星的未红化前景和通过对数正态尘埃柱密度分布观察到的红化背景人口。与模型的拟合限制了中值消光、消光分布的宽度和变红恒星的比例。由此产生的消光图比尘埃排放图的分辨率高出4倍以上,同时提供了更直接的尘埃柱测量。新地图与Draine等人2014年从尘埃排放推断的灭绝地图之间存在极好的形态学一致性。然而,广泛使用的Draine & Li(2007)尘埃模型将观测到的灭绝高估了约2.5倍,这表明M31的真实尘埃质量较低,尘埃颗粒的放射性明显高于Draine等人(2014)的假设。我们发现的差异与普朗克合作组织(2015)在银河系中的类似发现一致,但对Draine & Li(2007)尘埃模型的参数有更复杂的依赖性。我们还表明,与Draine et al.(2014)地图的差异最小,其中星际辐射场的光谱比平均值更硬。我们讨论了可能的改进CMD尘埃映射技术,并探讨进一步的应用。
2015-09-22 astro-ph.GA
Galactic cold cores VI. Dust opacity spectral index
银河系冷核项目已经对116个领域进行了赫歇尔观测,普朗克调查发现了冷尘埃排放的迹象。这些场包含不同环境和恒星形成不同阶段的源。尘埃不透明度光谱指数β和尘埃色温T的推导使用赫歇尔和普朗克数据。β和T之间的关系是检查整个样本和个别领域内。根据IRAS和普朗克数据,该领域的特点是中位数色温为16.1 K,中位数不透明度光谱指数β =1.84。我们观察到明显的T-β反相关。在Herschel观测中,普朗克数据在较低分辨率下限制,变化遵循柱密度结构,β(FIR)在单个团块中可以上升到~2.2。普朗克217千兆赫波段显示出系统性的过剩,这与毫米波长处尘埃发射光谱的普遍平坦化相一致。当分别在700 μ m以下和700 μ m以上拟合时,中值光谱指数值为beta(FIR)~ 1.91和beta(mm)~ 1.66。光谱指数作为柱密度和波长的函数而变化。β变化部分地被温度梯度所掩盖,并且本征晶粒特性的变化可能更大。
2015-09-26 astro-ph.GA
A New Constraint on the Relative Disorder of Magnetic Fields between Neutral Interstellar Medium Phases
本文利用普朗克偏振尘埃图和HI冷中性介质分数图,发现高银纬弥散区尘埃偏振分数与冷中性介质分数呈强正相关,并通过数据驱动模型约束中性星际介质各相间磁场相对无序度,提出暖中性介质磁场更无序、冷中性介质柱体磁有序性更强的物理解释。
2025-01-05 astro-ph.GA
On the importance of scattering at 8 microns: Brighter than you think
上下文灭绝和排放的尘埃模型需要观测的约束进行验证。芯层现象已经表明了3至5微米范围内散射的重要性及其验证致密芯层粉尘特性的能力。目的。我们想研究散射是否也可以在更长的波长下发挥作用,并对尘埃性质进行更严格的限制。方法.我们分析了斯皮策8微米的密集分子云L183的地图的反演,检查散射的重要性作为一个潜在的贡献者的视线灭绝。结果当我们忽略散射时,从8微米图的反演推导出的柱密度与同一区域的所有其他柱密度测量结果不一致。建模证实,在8微米的散射是不可忽略的强度为几百千焦每sr。这表明需要有效地散射尘埃颗粒在MIR波长高达8微米。凝结的聚集体是很好的候选者,也可以解释E(J-K)et tau(9.7)与致密分子云在高消光时的差异。进一步的研究需要考虑有效地散射尘埃颗粒,包括冰作为现实的灰尘模型。
2015-12-16 astro-ph.GA
Molecular Cloud Matching in CO and Dust in M33 I. High-Resolution Hydrogen Column Density Maps from Herschel
本研究提出生成M33星系高分辨率分子氢柱密度图的新方法,采用可变发射率指数和尘埃吸收系数提升准确性,并计算了CO-to-H2转换因子图,揭示了其分布特征。
2024-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A CO survey on a sample of Herschel cold clumps
冷云团的物理状态对恒星形成的过程和效率以及这些天体内部形成恒星的质量有很大影响。普朗克空间天文台的亚毫米巡天和赫歇尔空间望远镜的远红外跟踪测绘提供了这些冷物体的不带偏见的大样本。我们在银河系不同环境的26个赫歇尔场中观测到35个团簇的$^{12}$ CO(1 $-$ 0)和$^{13}$ CO(1 $-$ 0)发射。密度和温度计算尘埃连续体和分子线数据,运动学距离推导出使用$^{13}$ CO线速度和团块的大小和质量通过拟合二维高斯函数的光学深度分布图。假设动力学温度的上限和下限,并考虑由于距离限制的不确定性,估计团簇质量和维里质量。激发温度在8.5 $-$-19.5 K之间,而Herschel导出的尘埃色温为12 $-$-16 K。这些天体的大小(0.1 $-$ 3 pc)、$^{13}$ CO柱密度(0.5 $-$ 44 $\times$ 10 $^{15}$ cm $^{-2}$)和质量(从小于0.1 $M_{\odot}$到大于1500 $M_{\odot}$)范围很广。发现了11个没有引力束缚的团块,其中许多小于0.3pc,但也出现了几百个太阳质量的大型秒差距云。较冷的团块通常具有较高的柱密度,但较暖的物体在较低和较高的柱密度下都出现。来自线和尘埃观测的丛柱密度相关性很好,但受尘埃性质的不确定性,不同的分子丰度和光学深度效应的影响很大。
2017-07-31 astro-ph.GA
Galactic cold cores II. Herschel study of the extended dust emission around the first Planck detections
在银河系冷核项目中,我们正在对普朗克卫星探测到的冷星际云进行赫歇尔光度观测。作为赫歇尔科学演示阶段(SDP)的一部分,观察到的三个领域提供了对这些来源性质的第一次一瞥。我们研究的领域内的尘埃排放的属性。我们确定的灰尘亚毫米不透明度,寻找灰尘光谱指数的空间变化的迹象,并估计如何明显的变化的参数可能会受到不同来源的不确定性。我们使用赫歇尔观测,其中表面亮度标度的零点是在普朗克卫星数据的帮助下设置的。我们得出的色温和列密度图的地区,并确定通过比较消光测量的尘埃不透明度。通过同时拟合色温和尘埃光谱指数值,我们寻找表观尘埃特性的空间变化。用一个简单的辐射转移模型,我们估计在多大程度上这些可以解释的视线温度变化,而不改变尘埃颗粒的属性。对尘埃排放的分析揭示了与普朗克源一致的冷而稠密的云,并证实了这些探测。由此得到的尘埃不透明度在kappa(250 μ m)~0.05 - 0.2 cm^2/g的范围内变化,在高气柱密度的区域优先观察到较高的值。平均尘埃光谱指数β为~1.9 - 2.2。有迹象表明,β值向最冷的地区增加。光谱指数下降强烈附近的内部热源,但根据辐射转移模型,这可以解释的视线温度的变化,而不改变尘埃的属性。
2011-01-15 astro-ph.GA