Effect of Dust Extinction on Gamma-ray Burst Afterglows
为了研究尘埃消光对伽马射线暴(GRB)余辉的影响,基于严格的Mie理论和最新的星际尘埃粒子光学性质,进行了高精度的数值计算,分析了不同物理参数的尘埃粒子产生的不同消光曲线。结果表明,绝对消光量主要由介质密度和金属丰度决定。然而,消光曲线的形状主要取决于尘埃颗粒的尺寸分布。当尘埃颗粒聚集成较大的尘埃颗粒时,消光曲线会变平或变灰,消光量也会降低。相反,如果尘埃颗粒由于某些不确定的过程而解离成较小的尘埃颗粒,它们将导致消光曲线更陡,消光量更大。这些结果可能为理解光暗伽玛暴的起源提供重要的线索。
2011-08-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring dust extinction at the edge of reionization
伽马射线暴(GRB)余辉的亮度和它们在年轻的蓝色星系中的出现使它们成为研究遥远宇宙中恒星形成区的优秀探针。本文通过对所有已知z > 6的伽玛暴(GRB 090423、080913和050904,z分别为8.2、6.69和6.295)余辉的分析,阐明了宇宙早期尘埃的消光性质。我们收集了所有可用的光学和近红外测光,光谱和X射线数据,以构建多个时期的光谱能量分布(SED)。然后,我们将所有时期的SED与灰尘衰减幂律或破幂律拟合。我们没有发现GRB 050904和GRB 090423中尘埃灭绝的证据,GRB 080913中可能存在低水平灭绝的证据。我们比较了高红移的伽玛暴和一个低红移的伽玛暴熄灭的样本,发现在z > 4以上甚至没有中等熄灭的事件(AV ~ 0.3)。尽管有偏见的选择和小的数字统计,这一结果暗示在高红移的恒星形成环境中的尘埃含量减少。
2011-06-08 astro-ph.CO
Monster in the Dark: The Ultraluminous GRB 080607 and its Dusty Environment
我们提出了明亮的伽马射线暴GRB 080607的早期光学通过红外测光,开始只有6秒后,在休息帧的初始触发。通过我们以前发表的光谱学补充,这个高质量的光度数据集使我们能够解决红移3.036视线的消光特性,可能是迄今为止我们本地组之外任何视线的紫外连续吸收特性的最详细信息。任何普通的消光模板(包括银河系、大麦云云和小麦哲伦云的平均曲线)都不能充分模拟这种消光特性,部分原因是2175埃的特征(虽然存在)比在当地类似情况下看到的要弱大约两倍。然而,光谱能量分布可以精确地用更一般的费茨帕特里克和马萨(1990)的本群消光参数化来拟合,将其与一些特殊的银河系消光曲线放在同一个家族中。在修正了这种(相当大的,A_V = 3.3 +/- 0.4等)消光之后,GRB 080607被揭示为有史以来观测到的光学上最明亮的事件之一,可以与裸眼爆发GRB 080319 B相媲美。它的早期峰值时间(t_rest < 6 s)表明有一个高的初始洛伦兹因子(Gamma > 600),而极端的亮度可以部分地解释为一个大的环爆流密度。只有因为它早期的高光度,GRB 080607的余辉才能被如此详细地研究,尽管衰减很大,距离很远,使这次爆发成为了解其他高度模糊的河外天体的一个很好的原型,特别是“黑暗”GRB。
2010-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
The extinction curves of star-forming regions from z=0.1 to 6.7 using GRB afterglow spectroscopy
由于伽玛暴余辉的亮度、简单的幂律谱和遥远的恒星形成星系中伽玛暴的出现,它非常适合于消光研究。在本文中,我们提出了从41个样本的伽玛暴余辉,从X射线到近红外波长的SED分析结果。这是本星系群之外最大的消光曲线样本,也是迄今为止唯一一个基于光谱学的绝对消光曲线样本。视觉消光与HI柱密度以及总和气相金属柱密度的相关性进行了研究。大约一半的样品需要在光学和X射线区域之间的冷却中断。打破幂律的SED显示出delta_beta=0.51的光谱指数的平均变化,标准差为0.02。这与简单同步加速器模型的预期一致。在样品中,63%被SMC型消光曲线很好地描述,并且具有中等或低消光,AV<0.65。我们的样本中几乎有四分之一与无显著灭绝一致(通常AV<0.1)。在7%的样品(3个)中明确检测到2175 AA消光凸点,它们的A_V都大于1.0。我们发现,气尘比和金属丰度之间的反相关性与当地集团的关系。我们从软X射线吸收中得出的金属与尘埃的比值总是大于(3-30倍)本地群值,这可能意味着GRB宿主在将其金属转化为尘埃方面的效率可能较低。然而,我们发现,气体,尘埃和金属柱密度都可能受到光电离和尘埃破坏效应的伽玛射线暴。[删节]
2011-08-09 astro-ph.CO
The Dust Extinction Curves of Gamma-Ray Burst Host Galaxies
伽马射线暴(GRB)宿主星系中星际尘埃的组成和数量对于研究GRB红移分布中的选择效应和宿主星系的性质具有重要意义。除了对伽玛暴研究的意义外,探测伽玛暴高z宿主中的尘埃也有助于我们了解遥远宇宙中星际介质和恒星形成的条件。然而,伽玛射线暴宿主星系内尘埃的物理性质仍然是一个高度争议的问题。在本文中,我们探讨了17个样本的总宿主星系的视消光Av<1(<Av>=0.4),覆盖红移范围z=0.7-3.1的伽玛暴的宿主星系内的尘埃的平均消光特性。我们发现,平均主机消光曲线有一个紫外线斜率相媲美的LMC,但几乎没有证据表明,沿银河系和LMC视线观察到的2175 Angs尘埃消光功能。我们目前不能排除2175 Angs特征的存在,标准SMC和LMC消光曲线也提供了很好的拟合我们的数据。然而,我们可以拒绝这样一条消光曲线,它的紫外线斜率和银河系平均消光曲线一样平坦,同时也有一个2175 Angs的特征,和银河系平均消光曲线一样突出。这与2175 Angs隆起的清晰探测和一些更严重熄灭的伽马射线暴(Av>1)的平坦消光曲线形成对比,这可能表明尘埃丰度与尘埃消光的波长依赖性之间存在依赖性,正如先前所推测的那样。
2011-10-14 astro-ph.CO
Dusty MgII Absorbers: Implications for the GRB/Quasar Incidence Discrepancy
从伽马射线暴(GRB)和类星体的视线所确定的MgII吸收体的数量密度相差近四倍。我们使用蒙特卡罗模拟来测试,如果尘埃消光偏差可以解释这种差异。我们应用经验确定的尘埃柱密度和镁II休息等效宽度之间的关系模拟类星体的视线和模型的基本数量的类星体,必须存在解释公布的SDSS类星体的星等分布。我们发现,在0.4 <= z <= 2.0范围内,输入MgII数密度dn/dz为0.273 ± 0.002,并且MgII等效宽度W_0 >= 1.0埃,准确地再现了观察到的分布。从这个值中,我们得出结论,尘埃阻挡偏差不能是观测到的伽玛暴和类星体视线之间的差异的唯一原因:这种偏差可能只会减少约10%的差异。
2009-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for Dust Destruction from the Early-time Colour Change of GRB 120119A
介绍了雨燕伽马射线暴(GRB)120119 A的宽带观测和分析。我们的早期余辉探测开始在主帧(红移z = 1.73)的爆发后15秒内,他们产生的爆发能量和本地环境的约束。对爆发的后期余辉观测显示了中等尘埃柱(A_V ~ 1.1等)的证据,类似于小麦哲伦云视线上看到的尘埃,但在统计上有所不同。深度晚期观测揭示了一个尘埃,快速恒星形成的宿主星系。最值得注意的是,我们的早期观测显示出一个显着的红色到蓝色的变化,在第一个~200秒后的触发水平,迄今为止从未见过的伽玛射线暴余辉。这种颜色的变化,这是一致的最后阶段的即时发射,是一个标志性的预测的光破坏的灰尘在伽玛射线暴余辉。我们测试粉尘破坏特征是否明显不同于其他颜色变化来源,即内在光谱指数β的变化。我们发现,一个随时间变化的幂律谱本身不能充分描述所观察到的颜色变化,并允许灰尘破坏(通过随时间变化的A_V)显着提高了拟合。虽然不能明确排除其他可能性,但这一事件为直接探测伽马射线暴局部环境中的尘埃破坏提供了最好的支持。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Behind the dust curtain: the spectacular case of GRB 160623A
本文报道了在伽马射线暴GRB 160623 A余辉周围观测到的X射线尘埃散射特征。在爆发后约2天进行的XMM-牛顿观测中,我们发现了至少6个环的证据,其角尺寸在约2到9弧分之间扩展,正如我们银河系中尘埃云对即时伽马射线暴发射的X射线散射所预期的那样。根据环的膨胀率,我们以极高的精度测量了尘埃层的距离:528.1 ± 1.2pc,679.2 ± 1.9pc,789.0 ± 2.8pc,952 ± 5 pc,1539 ± 20 pc和5079 ± 64 pc。基于适当的尘埃散射模型(Zubko et al. 2004的BARE-GR-B)和估计的爆发通量,对环光谱进行了光谱分析,使我们能够推导出单个尘埃层的柱密度,其范围为7x10^20-1.5x10^22 cm^-2。最远的尘埃层(即造成最小环的尘埃层)也是具有最低的尘埃柱密度的尘埃层,并且可能非常延伸,表明尘埃扩散区。六个尘埃层(距离,厚度和光学深度)的属性一般是在良好的协议与独立的信息沿这条视线的红化和分子和原子气体的分布。
2017-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 070518: A Gamma-ray Burst with Optically Dim Luminosity
本文介绍了在清华大学-中国国家天文台兴隆天文台0.8米望远镜(TNT)上对{ \em Swift} GRB 070518余辉的光学观测。我们的随访观察是在爆发触发后512秒进行的。当红移上限为$\sim$ 0.7时,GRB 070518是一个光学暗暴.光学-X射线的光谱指数$β_{ox}$略大于0.5,表明该爆发可能是一个暗爆发。根据X射线氢柱密度和银河系消光定律,主星系的消光$A_{V}$为3.2等,而根据SMC消光定律,主星系的消光为0.3等。此外,它与其他三个属于XRR或XRF的低红移光学暗爆发相似,并且具有中期持续时间($T_{90}<10$,除了GRB 070419 A,$T_{90}$ = 116 s)。此外,它的$R$带余辉通量很好地符合指数为0.87的单一幂律。正常段的光学余辉和X射线余辉可能具有相同的机制,这与经典外激波模型的预测是一致的。此外,GRB 070518在合理的假设下符合Amati关系。Ghirlanda关系也与突发测试。
2009-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Highly Extinguished Host Galaxy of the Dark GRB 020819
分析了光学暗伽马射线暴(GRB)020819(z = 0.41)的宿主星系的性质,并讨论了“暗”GRB背景下可能的含义。本文给出了主星系的g 'r' i 'z'JHK测光结果,并利用恒星星族模型拟合了包含公开的Spitzer IRAC数据的宽光谱能量分布。宽光谱能量分布(SED)表明这个相对大质量的星系具有高消光,A_V ~ 1.8 - 2.6等。这是具有强烈光谱红移的GRB宿主星系的最高全球灭绝。宿主星系的性质表明了尘埃,强烈的恒星形成,这与目前的GRB宿主样本不同。这意味着尘埃消光是低红移爆发黑暗的主要原因之一,长伽玛暴宿主种群的多样性远远超过先前的预期。
2010-05-07 astro-ph.CO
Dust properties in afterglow of GRB 071025 at z~5
在高红移时,宇宙是如此年轻,以至于核心坍缩超新星(SNe)被怀疑是尘埃产生的主要来源。然而,一些观测表明SNe产生的尘埃是一个效率低下的过程,这让人怀疑早期宇宙中是否存在大量的SNe尘埃。最近,Perley等人(2010年)报道GRB 071025的余辉-一个z ~ 5的异常红色GRB-显示了SNe产生的尘埃的证据。由于这可能是唯一的高红移GRB表现出令人信服的证据SNe尘埃,但结果很容易受到影响的小系统光度学,我们重新检查GRB 071025的消光特性使用我们自己的光学/近红外数据在不同的时代。此外,我们测试了SNe尘埃模型与不同的祖质量和尘埃破坏效率,以约束尘埃形成机制。通过寻找余辉光谱能量分布的最佳拟合模型,我们证实了先前的说法,即GRB 071025中的尘埃最有可能来自SNe。我们还发现,13或25 M_{\odot}没有尘埃破坏的SNe-尘埃模型最适合GRB 071025的消光性质,而对不稳定SNe(PISNe)模型与170 M_{\odot}祖的数据拟合较差。结果表明,至少在某些高红移系统中,中等质量(10 - 30 M_{\odot})的SNe是尘埃富集的主要贡献者,反向激波对尘埃的破坏作用可以忽略不计。
2011-10-17 astro-ph.CO
On the role of GRBs on life extinction in the Universe
作为一个丰富的伽马射线源,附近的银河系伽马射线暴(GRB)可能会对生命构成威胁。使用最近的测定率的伽玛射线暴,他们的光度函数和他们的宿主星系的属性,我们估计的概率,危及生命(致命)伽玛射线暴将发生。在不同种类的伽玛暴中,长伽玛暴是最危险的。有一个很好的机会(但不确定),至少有一个致命的伽玛射线暴发生在过去5 Gyr足够接近地球,以显着损害生命。在过去的5亿年中,有50%的可能性发生了这样一次致命的伽玛射线暴,导致了一次重大的大规模灭绝事件。假设类似水平的辐射对其他拥有生命的系外行星上的生命是致命的,我们探索了伽玛射线暴对银河系和宇宙其他地方生命的潜在影响。我们发现,一个致命的伽玛射线暴的概率是更大的内银河系(95%的半径为4千秒差距从银河系中心),使其不适合生命。只有在银河系的外围,距离银河系中心超过10千秒差距的地方,这个概率才降到50%以下。当把宇宙作为一个整体来考虑时,生命最安全的环境(类似于地球上的环境)是大型星系外围密度最低的区域,生命只能在大约10%的星系中存在。值得注意的是,一个宇宙学常数是这样的系统存在的必要条件。此外,由于伽马射线暴速率较高,星系较小,地球上存在的生命不可能在$z > 0.5$发生。早期的生命形式一定对辐射有更强的适应力。
2014-11-13 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Dust extinction bias in the column density distribution of gamma-ray bursts; high column density, low redshift GRBs are more heavily obscured
伽马射线暴(GRB)的余辉比银河系中前景气柱的预期具有更多的软X射线吸收。虽然吸收的红移一般不能从目前的X射线观测中得到限制,但人们认为吸收是由于伽玛射线暴宿主星系中的金属。现在可以得到大量的X射线余辉和红移的样本,这使得我们可以构造出有统计意义的金属柱密度分布。我们构建这样一个样本,并显示,在以前的研究中发现,典型的吸收柱密度(N_HX)大幅增加与红移,很少有高柱密度的对象发现在低到中等的红移。然而,我们发现,当高度熄灭的爆发包括在样本中,使用从他们的宿主星系的红移,高柱密度源也发现在低到中等的红移。我们从样本中的单个物体和耀变体的观测结果推断,柱密度随红移的增加不太可能与星系际介质中的金属或介入吸收体有关。相反,我们表明,明显增加的红移的起源主要是由于尘埃消光偏置:在$z\lesssim4$发现的具有高X射线吸收柱密度的伽玛暴通常具有非常高的尘埃消光柱密度,而在最高红移处发现的则没有。目前尚不清楚如此强烈的NHX/A V比值是如何产生的,根据目前的数据,仍然是一个谜。
2012-05-31 astro-ph.CO
Is GRB 050904 at z=6.3 absorbed by dust?
过去,关于这种伽玛暴的尘埃灭绝的说法一直存在争议。我们认为,出现不一致的结果主要是因为大多数以前的研究没有同时调查的X射线近红外光谱的能量分布的伽玛暴。这种爆发的困难在于,X射线余辉在早期由强烈的耀斑主导,而在后期监测得很差。此外,Z波段测光,这是最敏感的尘埃消光,已被发现受到强烈的系统性。在本文中,我们仔细重新分析雨燕/XRT余辉观测的GRB,使用广泛的过去的研究X射线耀斑的属性时,计算X射线余辉通量水平和利用最近的再分析的光学(UV休息帧)数据相同的GRB。我们提取的X射线光学/近红外余辉SED的三个时代,其中最好的光谱覆盖范围是:0.47,1.25,和3.4天后,触发。光谱幂律模型已被拟合到提取的SED。我们讨论,没有光谱中断或色的时间中断,预计在感兴趣的时代。为了拟合任何紫外静止框架尘埃吸收,我们测试了小麦哲伦云(SMC)消光曲线,在$z>4$的类星体样本中发现的平均消光曲线(MEC)及其相应的衰减曲线,以及星暴衰减曲线,消光曲线与超新星尘埃起源(SN型)一致。SMC消光曲线和SN型曲线提供了很好的拟合的数据在所有的时代,在$λ_{rest} = 3000 Å$的平均尘埃吸收量为$A_{3000} = 0.25\pm 0.07$马格。这些结果表明,原始星系在$z = 6.3$托管这个伽玛暴已经丰富了它的ISM与尘埃。
2011-06-23 astro-ph.CO
The Observed Relation between Stellar Mass, Dust Extinction and Star Formation Rate in Local Galaxies
在这项研究中,我们使用SDSS DR7中的~150,000个恒星形成星系来研究恒星质量,尘埃消光和恒星形成率(SFR)之间的关系。我们发现,尘埃消光和SFR之间的关系随恒星质量的变化。对于相同恒星质量的星系,当恒星质量<10^10 M_solar时,尘埃消光与SFR反相关。当恒星质量为10^10太阳质量时,这种关系有一个急剧的转变。在较大的恒星质量的尘埃消光是正相关的SFR在相同的恒星质量的星系。在这项研究中所观察到的恒星质量,尘埃消光和SFR之间的关系有助于确认类似的趋势,恒星质量,金属丰度和SFR之间的关系。在这项研究中报告的关系提供了重要的新的约束的物理过程中控制的化学演化的星系。恒星质量> 10^10 M_solar的星系的SFR和尘埃消光之间的相关性被证明可以扩展到静止星系的种群,这表明负责观察到的恒星质量,尘埃消光和SFR之间的关系的物理过程可能与导致星系中恒星形成的过程有关。
2013-06-06 astro-ph.CO
The extinction properties of long GRB host galaxies from H and He I recombination lines
在本文中,我们将展示如何自洽处理的主机的长伽马射线暴的氢和氦的发射线通量可以导致在这些星系的尘埃性质的理解。特别是,我们发现,即使是适度的信号噪声光谱,我们可以区分不同的值R_V,总的选择性消光比。包括Paschen和Brackett线,即使在低信噪比下,也大大增加了所得到的红化的准确性。这种方法通常伴随着强烈的系统误差,这是由于需要多个仪器来覆盖宽的波长范围,需要将恒星的氢吸收与星云的发射分开,以及由于预测的线通量对电子温度的依赖性。我们展示了如何这三个系统误差可以被否定,通过使用合适的仪器(特别是X-射手的甚大望远镜)和宽波长覆盖。我们证明了这种方法使用广泛的光学和近红外光谱活动的宿主星系的伽马射线暴060218(SN 2006aj),获得与FORS 1,UVES和ISAAC的VLT,覆盖了广泛的波长范围内的高和低光谱分辨率。我们对比我们的研究结果,这个源与X-射手数据的一个恒星形成区域的主机的GRB 100316D,并显示了改进现有的已公布的通量的长GRB主机。
2011-01-04 astro-ph.CO
Physical Dust Models for the Extinction toward Supernova 2014J in M82
Ia型超新星(SNe Ia)是强大的宇宙学“可测量的蜡烛”和最精确的距离指示器。然而,它们用于精确宇宙学的一个限制因素取决于我们纠正尘埃消光的能力。SN 2014 J位于星暴星系M82中,是近三十年来探测到的最近的SN~Ia,为研究SN Ia的尘埃灭绝提供了前所未有的机会。为了推导出消光作为波长的函数,我们对SN 2014 J的颜色过度进行建模,这是在由硅酸盐和石墨的混合物组成的尘埃模型的宽波长范围内观测得出的。由此产生的消光定律在远紫外线处急剧上升,甚至比小麦哲伦云(SMC)的消光定律还要陡峭。我们推断$A_V \approx 1.9~\rm mag$的可见消光,$E(B-V)\approx1.1~ \rm mag$的变红,以及$R_V \approx 1.7$的总选择性消光比,与以前从光度,光谱和偏振观测得出的一致。在朝向SN 2014 J的星际介质中,尘埃的粒度分布比银河系和SMC的粒度分布要小得多。
2015-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Extinction law in ultraluminous infrared galaxies at z ~ 1
为了研究年轻红外星系的消光规律和恒星形成过程,我们分析了12个超亮红外星系(ULIRGs)在z ~ 1处的多波长光度和光谱数据,并与恒星和尘埃模型进行了比较。利用5条消光曲线,即银河系(MW)曲线、没有2175埃特征的类MW曲线、Calzetti曲线和2条SN尘埃曲线,结合尘埃分布,即均匀尘埃屏、尘埃屏、内部尘埃几何和尘埃屏与内部尘埃组合的复合几何,对数据进行了分析。采用最小卡方方法,我们发现前景尘埃屏的几何形状,特别是结合8 - 40 M太阳SN消光曲线,提供了一个很好的近似真实的尘埃几何形状,而内部尘埃只在2个星系中有意义。SN消光曲线较平坦,较好地再现了8个(67%)星系的数据。尘埃质量估计超过~ 10^8 M_sun。推断的星系年龄非常年轻,其中8个从10到6.5亿年不等。SN起源的尘埃是最合理的解释大量的尘埃质量和所观察到的消光定律的平坦斜率。每个SN的推断尘埃质量范围为0.01至0.4 M_sun/SN。
2011-07-27 astro-ph.CO
Supernova dust for the extinction law in a young infrared galaxy at z = 1
我们应用超新星(SN)的消光曲线再现SST J1604+4304,这是一个年轻的红外(IR)星系在z = 1的观察到的性质。本文所用的SN消光曲线是由II型超新星(SNe II)的未混合喷出物模型得到的,其初始质量函数(IMF)的质量范围为8 ~ 30 M_sun或8 ~ 40 M_sun。通过对不同尘埃分布进行卡方拟合,研究了尘埃分布对星光衰减的影响。这些是常用的均匀灰尘筛,clustrial灰尘筛,和内部灰尘几何形状。我们添加到这些几何形状的三个散射特性,即,无散射,各向同性散射,只向前散射。从卡方值判断,我们发现,具有任何散射特性的均匀屏模型提供了很好的近似真实的尘埃几何形状。内部尘埃对星光的衰减效率很低,因此不能成为消光的主要来源。我们表明,SN消光曲线再现SST J1604+4304的数据可比或优于卡尔泽蒂消光曲线。银河系的消光曲线与数据并不令人满意地一致,除非几个尘埃团在视线范围内。这种趋势可以解释为这些星系中SN起源尘埃的丰度; SN尘埃在z = 1的年轻IR星系中最丰富,在局部星暴中丰富,在银河系中较少。若SST J1604+4304中的尘埃以SN尘埃为主,则其产尘率约为0.1Msun/SN。
2010-11-02 astro-ph.CO
Dust-to-metal ratios in damped Lyman-alpha absorbers: Fresh clues to the origins of dust and optical extinction towards gamma-ray bursts
出于对伽马射线暴(GRB)阻尼莱曼α吸收体(DLAs)的文献中推导出的异常尘埃-金属比,我们测量这些比率使用的尘埃耗尽模式在与ISM在GRB宿主星系红移的UV/光学余辉光谱。我们的样品由20个GRB吸收体和72个类星体DLAs组成,红移1.2 < z < 4.0,Z_Sol金属丰度Z = 0.002。类星体和GRB-DLAs的尘埃-金属比随金属丰度和金属柱密度的增加而增加,跨度约为银河值的10- 110%,表明尘埃-金属比是非普遍的。尘埃-金属比的低值表明,低金属量系统的尘埃比例比典型的螺旋星系低,也许这些系统中的尘埃产生效率低下,即在低金属量制度中的晶粒生长,超新星(SNe)和渐近巨星分支(AGB)恒星的贡献可以忽略不计。另一方面,一些GRB-和QSO-DLAs显示出高的尘埃-金属比值到z ~ 4,需要快速的尘埃产生,例如在SN喷出物中,但也在AGB风中,并通过最高金属丰度系统的颗粒生长。GRB-DLAs总体上遵循类星体-DLAs的尘埃-金属比特性,GRB-DLAs探测更大的柱和体积密度。作为比较,我们得出的SMC和LMC的尘埃-金属比分别为银河值的~82- 100%和~98%。文献中低金属量星系I Zw 18(< 37%)的尘埃-金属比与我们发现的分布一致。尘埃消光Av随着尘埃中铁的柱密度(N(Fe)尘埃)急剧增加,从相对金属丰度计算,证实尘埃消光主要发生在主星系ISM中。大多…
2013-10-08 astro-ph.CO
Dust properties along anomalous extinction sightlines. II. Studying extinction curves with dust models
我们银河系中绝大多数的消光视线都遵循一个简单的关系,这个关系取决于一个参数,即总消光系数与选择性消光系数Rv。不同的Rv值能够在不同的环境中匹配整个消光曲线,从而表征正常的消光曲线。本文分析了60多条紫外线偏离最佳单参数曲线的曲线。这些曲线与灰尘模型相拟合,以揭示颗粒的性质,影响它们的过程及其与环境特征的关系。消光曲线模型估计以下最近的处方能够描述一个参数曲线的Rv值从3.1到5.5的粒度分布。这样的模型,在这里向下扩展到Rv=2.0,使我们能够比较我们的偏离曲线与自洽框架中的正常曲线相同的结果属性,从而克服建模的不确定性恢复相对趋势。这些曲线代表了迄今为止使用尘埃模型研究的更大且均匀的异常曲线样本。结果表明,紫外线偏差是由大量的小颗粒比预测的视线消光只取决于一个参数。此外,异常曲线的尘气比低于相同的值没有偏离视线。冲击和颗粒与颗粒的碰撞都应该破坏尘埃颗粒,从而减少被困在颗粒中的尘埃量,并改变尘埃的粒度分布,从而增加小颗粒与大颗粒的粒度比。因此,消光性能的推导应出现沿视线冲击和高速流扰动的物理状态的星际介质生活的尘埃属性上的签名。(节录本)
2010-11-23 astro-ph.CO 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
Determining the extragalactic extinction law with SALT. II. Additional sample
我们提出了新的结果,从一个正在进行的方案,研究在E/S 0星系的尘埃带与南部非洲大望远镜(SALT)在其性能验证阶段的尘埃河外消光定律。七个星系的尘埃消光的波长依赖性,从近紫外大气截止到近红外的六个光谱波段。消光定律的推导是通过将模型星系拟合到每个光谱带中图像的未消光部分,并从这些实际图像中减去。我们将我们的结果与银河系中的消光定律进行比较,发现它们与银河系消光曲线平行,平均总消光值为2.71 ± 0.43。我们使用总消光值来估计每个星系的尘埃质量,将其与IRAS测量的尘埃质量进行比较,发现它们的范围从10^4到10^7太阳质量。我们研究了著名的尘埃带星系NGC 2685的情况下,HST/WFPC 2数据可用于测试不同尺度上的尘埃分布。我们的研究结果意味着一个无标度的尘埃分布在整个尘埃带,至少在~1 arcsec(~60 pc)的区域。
2010-11-01 astro-ph.CO
On inferring extinction laws in z~6 quasars as signatures of supernova dust
高红移类星体不寻常的消光曲线被认为是尘埃主要由高红移超新星产生的证据。特别是z = 6.20的SDSS J1048+4637的消光曲线中的3000 A托迪尼-费拉拉-马约利诺扭结被归因于超新星尘埃。在这里,我们讨论了在推断高红移类星体的强大的消光曲线的挑战,并严格评估以前的超新星尘埃的检测索赔。特别是,我们解决的敏感性选择的内在类星体光谱,需要一个长波长的基线,并在拟合理论消光曲线的缺点。在21个类星体的样本中,在z ~ 6,我们检测到显着的紫外消光使用现有的宽带光学,近红外和斯皮策测光。中位消光曲线与A_1450 ~ 0.7等的小麦哲伦云曲线一致,没有表现出任何明显的(restframe)2175 A或3000 A特征。对于两个类星体,SDSS J1044-0125(z = 5.78)和SDSS J1030+0524(z = 6.31),我们进一步给出了覆盖波长范围为0.9-2.5 μ m的X射线发射光谱。所得到的非参数消光曲线没有表现出3000 A扭结。最后,在对SDSS J1048+4637的文献光谱的重新分析中,我们没有发现明显扭结的证据。我们的结论是,现有的证据为3000的功能是薄弱的,在高和低红移的整体尘埃性质没有显着差异。然而,这并不排除超新星在高红移的尘埃预算中占主导地位。
2013-04-08 astro-ph.CO
Dust extinction and X-ray emission from the star burst galaxy NGC 1482
我们提出的结果的基础上的突出的尘埃带星暴星系NGC 1482的多波长成像观测,旨在研究存在于极端环境中的尘埃的消光特性。(B-V)星爆星系NGC 1482的色指数图证实了沿其光学主轴有两条明显的尘埃带,延伸至\sim 11千秒差距。除了主通道外,还可以看到几个起源于中心星爆的尘埃的平行结构。虽然尘埃周围有着奇异的环境,但这个目标星系的平均消光曲线与银河系曲线是一致的,RV =3.05,这意味着在目标星系中负责光学消光的尘埃颗粒与银河系中的正则颗粒并没有真正的不同。假设尘埃的屏蔽效应为\sim 2.7 \times 10^5 Msun,我们对NGC 1482的总尘埃含量进行了估计,并提供了下限,因为我们的方法对尘埃的混合成分不敏感。将星系中观测到的尘埃与SNe向ISM提供的尘埃进行比较,意味着这种供应不足以解释观测到的尘埃,因此指向该星系中尘埃的起源是通过类似合并的事件。我们的多波段成像分析揭示了该星系中尘埃和Hα发射线以及弥散X射线发射的形态之间的定性物理对应关系。继续...详情请参阅pdf档案。
2012-02-11 astro-ph.CO
The SEDs and Host Galaxies of the dustiest GRB afterglows
直到最近,从伽马射线暴后续观测中推断出的信息大多局限于光学上明亮的余辉,使所有人口统计研究都与含有大量尘埃的视线相抵触。在这里,我们提出了伽玛射线暴余辉和主机观测的一个样本的爆发,是典型的以前错过的,因为高的视觉消光沿视线。这有利于调查的性质,几何形状和位置的吸收尘埃的这些探索不足的主机星系,并比较主机从光学选定的样品。尘埃最多的余辉的主体在性质上是不同的,但平均来说比光学明亮的事件的主体更红,更明亮,更大。因此,我们探测不同的星系人口,这表明以前的主机样本错过了大部分的大规模,化学进化和富含金属的成员。这也表明,沿视线的尘埃往往与主机的属性,因此可能位于弥漫ISM或星际云,而不是在直接的伽玛射线暴环境。我们样本中的一些宿主是蓝色的,年轻的或小恒星质量的,这表明即使是明显未熄灭的星系也由于不规则的尘埃分布而拥有非常多的尘埃视线。所提出的意见建立了一个人口的发光,大规模的和相应的化学进化的伽玛射线暴主机。这表明,伽玛射线暴追踪全球恒星形成率比基于光学选择的宿主样本的研究更好,之前声称的高质量宿主星系的不足至少部分是选择效应。
2011-08-02 astro-ph.CO
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 extinction law at high redshift and its implications
我们分析了33个红移为3.9<z<6.4的类星体的光学近红外光谱,以研究这些宇宙时期尘埃消光的性质。SMC消光曲线已被证明再现了大多数类星体在z<2.2时的尘埃红化;我们研究了这条曲线是否也能很好地描述更高红移时的尘埃消光。我们拟合观测到的光谱与合成吸收类星体模板通过改变固有斜率(α),绝对消光(A3000),并通过使用网格的经验和理论消光曲线。我们发现在我们的样本中有七个类星体受到了大灭绝的影响(A3000 >0.8),并且具有非常陡峭的内禀斜率(α <-2.3)。所有单个类星体的消光曲线都需要偏离SMC的消光曲线,在λ <2000 A(在源的静止坐标系中)时趋于平坦。我们得到了一个平均消光曲线在z>4,通过执行所有类星体的同时拟合和平均消光曲线推断个别类星体。在宽吸收线类星体的情况下,平均消光曲线偏离SMC的置信水平> 95%。z>4的类星体和较低红移的类星体的消光曲线之间的差异表明,在高红移时有不同的尘埃产生机制,或者有不同的机制将尘埃处理成ISM。我们认为,同样的转变也可能适用于z>4的正常恒星形成星系。特别是,在z>4时观测到的星系平均光谱斜率的变化可能部分归因于消光曲线的变化,而不是在高红移时较低的尘埃含量。在这种情况下,在z>4处推断的灭绝曲线意味着宇宙恒星形成经过尘埃衰减校正,比过去估计的高出~2倍。
2010-11-12 astro-ph.CO
A Mature Dusty Star-forming Galaxy Hosting GRB080607 at z=3.036
本文报道了暗暴GRB 080607的宿主星系的发现,其z_GRB=3.036。GRB 080607是一个独特的例子,它的余辉高度熄灭(A_V~3 mag),但仍然足够明亮,可以获得高质量的吸收线光谱。宿主星系在深层HST WF 3/IR F160 W图像中清晰地分辨出来,并在斯皮策IRAC 3.5微米和4.5微米通道中被很好地探测到,而在凯克和麦哲伦的深层光学图像中显示很少或没有通量。极红的光红外颜色与余辉光中看到的大消光一致,这表明沿余辉视线看到的大量尘埃和气体表面质量密度不仅仅是局部的,而且可能反映了整个宿主星系的全球尘埃含量。采用早期余辉光和吸收线光谱研究得出的宿主ISM的尘埃性质和金属含量,我们进行了观测光谱能量分布的恒星星族综合分析,以约束这个暗爆发宿主的内禀光度和恒星星族。宿主星系的恒星形成速率呈指数下降,e折叠时间τ =2 Gyr,年龄约为2 Gyr。我们还得到了消光校正的恒星形成速率为SFR 125 h^{-2} M_sun/yr,恒星总质量为M_* ~ 4 × 10 ^11 h^{-2} M_sun。我们的研究提供了一个大质量的尘埃恒星形成星系对GRB宿主星系群的贡献的例子,支持了长时间GRB追踪宇宙恒星形成的概念。
2010-12-10 astro-ph.CO
Simultaneous Estimation of Large-Scale Structure and Milky Way Dust Extinction from Galaxy Surveys
下一代星系巡天提供的高宇宙学精度取决于对银河尘埃消光的改进修正。我们探索的可能性估计的尘埃消光和大尺度结构从一个单一的光度星系调查,利用可预测的方式,银河系尘埃影响测量的亮度和颜色的星系在一个给定的天空位置在几个红移箱。为了测试我们的方法,我们使用了一个来自宇宙学模拟的合成目录来模拟Vera C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time的照片在银河系高纬度($|b|\gtrsim20^\circ$)和$1^\circ$($7'$)的分辨率下,我们预测尘埃消光测量的不确定度$E(B-V)$为$0.005\ \mathrm{mag}$($0.015\ \mathrm{mag}$)。这与现有尘埃图的不确定性相似,说明了我们方法的可行性。同时估算星系的大尺度结构,预计可以恢复星系的超密度$δ$,其精度为$1^\circ$($7'$)分辨率下的$\sim0.01$($\sim0.05$)。我们还介绍了贝叶斯形式主义,结合现有的尘埃地图的先验信息与银河系尘埃灭绝的可能性,从观测到的星系属性的漂移确定。
2021-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Herschel/PACS Observations of the Host Galaxy of GRB 031203
我们提出了赫歇尔/PACS观测附近(z=0.1055)矮星系,主办了长伽马射线暴(LGRB)031203。使用PACS数据,我们已经能够对该物体的尘埃温度,尘埃质量,总红外光度和红外衍生恒星形成率(SFR)进行限制。我们发现GRB宿主星系(GRBH)031203的总红外光度为3 × 10^10 L_sun,将其置于红外发光星系群的范围内。它的尘埃温度和sFR与许多高红移(z=0.3-2.5)红外(IR)探测到的伽玛暴宿主相当(T_dust> 40 K; sSFR>10 Gyr^-1),但它的尘埃与恒星的质量比低于通常在红外发光星系中看到的。我们的研究结果表明,GRBH 031203正在经历一个强烈的星暴插曲,其尘埃的性质是不同的本地矮星系在相同的金属丰度和恒星质量范围。此外,我们的测量把它放在一个不同的类,以及研究附近的主机GRB 980425(z=0.0085),确认的概念,GRB宿主星系可以跨越一个大范围的属性,即使在类似的宇宙学时代,使LGRB一个理想的工具,在选择样本的恒星形成星系高红移。
2014-06-12 astro-ph.CO 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
Predicting dust extinction from the stellar mass of a galaxy
我们研究了典型的尘埃消光的H-α光度从恒星形成的星系取决于恒星形成率(SFR),金属丰度和恒星质量独立,使用的样本约90,000个星系的数据发布7斯隆数字巡天(SDSS)。我们直接从每个源的巴耳末减量测量消光系数,而更高的消光值与三个参数中任何一个的增加有关,我们证明了支配消光的基本属性是恒星质量。在这种质量依赖关系被删除后,有非常小的系统依赖性的剩余折射率与SFR或金属丰度,并没有显着的改善是从一个更一般的参数化。与此相反,如果应用SFR依赖或金属性依赖的消光关系,则剩余消光率显示出与其他参数相关的显著趋势。使用SDSS的数据,我们提出了一个关系来预测中值尘埃消光的样本的星系从其恒星质量,它有一个散射的~0.3马格。该关系被校准为H-α发射,但可以更普遍地应用于辐射在其他波长。这些结果对于高红移星系的研究具有重要的应用,在高红移星系中,很难获得单个消光测量,但可以相对容易地从长波长数据估计恒星质量。
2010-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Obscured star formation at z = 0.84 with HiZELS: the relationship between star formation rate and H-alpha or ultra-violet dust extinction
[摘要]我们比较了来自高z发射线巡天(HiZELS)的z = 0.84星系样本的恒星形成率(SFR)的H-α,紫外(UV)和红外(IR)指标。使用多波长诊断,我们估计,在这个红移的H-α发射体的5 - 11%是活动星系核。我们在24微米处单独检测到35%的H-α发射体,并将恒星形成发射体叠加在24微米深的图像上,以计算我们星系的典型SFR。这些相比,所观察到的H-α线通量,以估计在z = 0.84的消光,我们发现一个显着增加的尘埃消光的星系具有较高的SFR。我们证明了SFR和消光之间的局部关系适合我们的样本,并将z = 0.84星系的尘埃消光的总体增加归因于平均SFR的增加,而不是尘埃性质的变化。我们计算了紫外线消光,并找到了类似的依赖于SFR,但没有证据表明2175埃的紫外线颠簸的尘埃衰减规律。我们计算了星云和恒星辐射的尘埃衰减之间的转换,伽玛,并显示伽玛= 0.50 +/- 0.14。消光/ SFR的关系被证明是适用于星系的形态和膨胀盘比的范围内,合并和非合并的星系,并在高密度和低密度的环境中的星系,这意味着它是一个基本属性的恒星形成区域。为了使未来的研究,以纠正SFR依赖量的尘埃灭绝,我们提出了一个方程来预测一个星系的灭绝,仅根据其观察到的H-α光度,并使用它来重新计算H-α光度函数和恒星形成率密度在z = 0.84。
2009-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Milky Way dust extinction measured with QSOs
我们调查的红银河系尘埃的低消光制度的$E_{B-V}<0.15$。利用SDSS DR7类星体目录中$0.5<z<2.5$的50,000多个类星体,我们探测了去红化和校正已知光谱红移后的剩余SDSS颜色。我们发现Schlafly & Finkbeiner(2011)的灭绝矢量比Schlegel et al.(1998,SFD)使用的灭绝矢量更适合数据。有证据表明,SFD红化图中存在非线性,这在普朗克协作组的V1.2图中也同样存在。当星系或恒星被用作SFD图的探针时,这种非线性也同样可见。
2014-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
An Empirical Relation between Sodium Absorption and Dust Extinction
尘埃消光和红化现象在天文观测中普遍存在,通常是系统不确定性的主要来源。我们在这里提出了一个在银河系中的消光和NaI D吸收双峰的等效宽度之间的相关性的研究。我们的样本包括来自KECK望远镜的100多个高分辨率光谱和来自斯隆数字巡天(SDSS)的近100万个低分辨率光谱。我们测量的相关性,以前所未有的精度,限制其形状,并推导出这些数量之间的经验关系,在E(B-V)的分散度为0.15量级。从增长曲线的形状,我们进一步表明,通过银河系的一个典型的视线,在SDSS足迹内看到,跨越大约三个尘埃云。我们提供了一个简短的指南,如何最好地估计灭绝的河外来源,如超新星,使用NaI D吸收功能,在各种情况下。
2012-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM