Ubiquitous Interstellar Neutral Helium Detected with JWST
NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；LATMOS/IPSL, UVSQ Université Paris-Saclay, Sorbonne Université, CNRS（巴黎萨克雷大学UVSQ、索邦大学、国家科学研究中心LATMOS/IPSL）；Department of Physics, University of Miami（迈阿密大学物理系）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Department of Astronomy, University of Maryland, College Park（马里兰大学天文学系）；Center for Research and Exploration
本研究利用JWST的NIRSpec探测到普遍存在的星际中性氦发射线，发现其具有高度时间变异性，揭示了冷银河系气体穿过太阳系的相关特征，为星际气体研究提供了新方法。
2026-08-11 astro-ph.GA
Ubiquitous velocity fluctuations throughout the molecular interstellar medium
星际介质（ISM）的密度结构决定了恒星形成和释放能量、动量和重元素的位置，从而驱动星系的演化。密度的变化是由气体运动引起和放大的，但这种运动的确切性质在空间尺度和银河系环境中是未知的。虽然致密的恒星形成气体可能来自不稳定性，收敛流和湍流的组合，但建立精确的起源是具有挑战性的，因为它需要量化空间尺度上许多数量级的气体运动。在这里，我们测量银河系和附近星系NGC 4321中分子气体的运动，收集了前所未有的空间动态范围（$10^{-1}{-}10^3$ pc）的观测结果。我们探测到所有空间尺度和银河系环境中无处不在的速度波动。对这些波动的统计分析表明了恒星形成气体是如何聚集的。我们发现振荡气流的波长范围从$0.3{-}400$ pc。这些流动与可能通过重力不稳定性形成的规则间隔的密度增强相耦合。我们还确定了随机和无标度的速度和密度波动，一致的结构产生的湍流。我们的研究结果表明，ISM结构不能孤立地考虑。相反，它的形成和演变是由嵌套的，相互依赖的物质流控制的，这些物质流在空间尺度上覆盖了许多数量级。
2020-07-03 astro-ph.GA
The alignment of interstellar dust grains: thermal flipping and the Davis-Greenstein mechanism
星际尘埃颗粒是非球形的，在某些环境中，部分沿着星际磁场的方向排列。已经提出了许多排列理论，所有这些理论都研究了晶粒的旋转动力学。1999年，Lazarian和Draine提出了热翻转的重要概念，其中内部弛豫过程导致晶粒体翻转，而其角动量保持不变。通过详细的数值模拟，我们研究了热翻转的作用，在相对缓慢的旋转期间，被称为“交叉”的特殊情况下的非均匀质量分布的球状晶粒的晶粒动力学。Lazarian和Draine提出，在交叉期间的快速翻转将导致“热捕获”，其中相对于颗粒体固定的系统扭矩将时间平均为零，延迟旋转到更大的旋转速度。我们发现，时间平均的系统扭矩是不为零的交叉过程中，热陷阱是不普遍的。作为一个应用程序，我们研究是否经典的戴维斯-格林斯坦对齐机制是可行的，居住在冷中性介质中的晶粒，缺乏超顺磁性夹杂物。我们发现，戴维斯-格林斯坦对齐是不妨碍热陷阱，但认为，它是，然而，太低效，产生负责光学和红外星光偏振的大颗粒的对齐。小颗粒的Davis-Greenstein排列可能有助于观察到的紫外偏振。这里开发的理论和计算工具也可以应用于分析通过辐射扭矩和旋转颗粒的破坏对齐。
2021-03-11 astro-ph.GA
Ubiquitous argonium (ArH$^+$) in the diffuse interstellar medium -- a molecular tracer of almost purely atomic gas
我们描述了一个以前未识别的星际吸收线ArH $^+$的分配，并讨论其相关性的背景下，氢化物吸收扩散气体中具有低H $_2$分数。在化学模型的框架下，确定并讨论了沿几条视线的柱密度。ArH $^+$的柱密度进行比较，与其他物种，跟踪星际介质（ISM）组件与不同的H $^+$丰度。考虑到紫外辐射和宇宙射线电离，建立了化学模型。由于检测到两种同位素体，$^{36}$ ArH $^+$和$^{38}$ ArH $^+$，我们对ArH $^+$的载体分配有信心。未检出NeH $^+$，限度为[NeH $^+$ ]/[ArH $^+$ ] $\le$ 0.1。导出的柱密度与化学模型的预测吻合得很好。ArH $^+$是一种独特的气体示踪剂，其HPDMATHABMN丰度分数为$10^{-4}- 10^{-3}$，与HPDMATHABMN O $^+$几乎没有相关性，后者示踪HPDMATHABMN丰度分数为$\approx $ 0.1的气体。仔细分析的ArH $^+$，OH $^+$，H $_2$ O $^+$和HF柱密度的变化有望成为一个忠实的示踪剂的H $_2$分数丰度的分布，提供了独特的信息，在星际物质的周期中，其过渡从原子扩散气体到致密的分子气体跟踪CO排放。这些物种的丰度对星际介质的磁流体动力学（MHD）模拟提出了强有力的观测约束，并可能演变成一种工具来表征ISM。有利的是，ArH $^+…
2014-04-14 astro-ph.GA
Alignment of Dust by Radiative Torque: Recent Developments
尘埃的辐射矩排列（RAT）已被证明是最有前途的机制，以解释各种天体物理环境中的对齐，从彗星大气层到吸积盘，分子云，弥漫的星际气体。我们讨论了一些主要的进展，其中包括，首先，制定的分析模型的RAT。该模型被证明是重现以及扭矩作用于实际的不规则的尘埃颗粒，并允许研究的参数空间的对齐发生与长轴垂直和平行的磁场。这样的研究导致了一个重要的结论，即没有任何顺磁弛豫，RAT对齐总是发生在长轴垂直于磁场的星际颗粒。我们表明，在某些情况下，气体轰击增加了对齐的程度，敲出晶粒的位置不完美的对齐时，晶粒旋转缓慢，更稳定的位置完美的对齐，其中晶粒旋转快。在风车扭矩方面，对Lazarian和Draine的晶粒翻转和热捕获模型进行了重要修订。然而，这些并没有改变非常小的晶粒（即小于约0.03微米的晶粒尺寸）应该边缘对齐的主要结论。最近的工作使RAT对齐的预测理论，这是准备定量建模的天体物理偏振。我们预测，微波辐射从黄道尘埃提出了一个重要的污染物，这应该包括在前景偏振模板。
2008-12-31 astro-ph.GA
A Universal Dance of Galactic Disks: Ubiquitous Precession and Its Implications
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Università di Bologna（博洛尼亚大学）
研究发现银河盘普遍存在进动现象，其影响显著，由外部潮汐力驱动，导致冷气体扭曲和星系演化变化，预测银河当前进动速率及对椭圆星系形成的作用。
2026-06-26 astro-ph.GA
Electromagnetic forces on a relativistic spacecraft in the interstellar medium
突破摄星计划所设想的相对论航天器类型将不可避免地通过与星际粒子和紫外光子的碰撞而带电。因此，星际磁场会使航天器的轨道发生偏转。我们计算了典型星际条件下的预期偏转。我们还发现，航天器的电荷分布是不对称的，产生一个电偶极矩。运动电偶极子与星际磁场的相互作用会产生一个大的力矩，使航天器绕垂直于运动方向的轴快速振荡，振荡周期为$\sim$ 0.5 hr.最后，我们讨论了航天器旋转的影响，并提出了几种方法来减轻它。
2017-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Electric dipole moments and disalignment of interstellar dust grains
星际颗粒相对于星际磁场排列的程度取决于排列机制和排列机制。几十年来，人们一直认为，排列不齐主要是由于颗粒与气相原子碰撞时受到的随机角脉冲造成的。最近，一种新的失准机制被认为是非常有效的晶粒，具有随时间变化的电偶极矩和漂移横跨磁场。我们提供了尺寸>约0.1微米的硅酸盐颗粒的失准时间的定量估计。这些似乎是短于由辐射扭矩对齐的时间尺度，除非晶粒包含超顺磁性夹杂物。
2009-11-19 astro-ph.GA
Variation of dust properties with cosmic time implied by radiative torque disruption
已知星系内的尘埃性质会由于局部气体密度的增加而从弥漫介质转变为致密云。然而，尘埃的性质是否会随着红移而改变的问题仍然难以捉摸。在本文中，使用的事实，即平均辐射强度的星际介质（ISM）的恒星形成星系的红移增加，我们表明，尘埃的属性应该改变，由于辐射扭矩的旋转中断的效率增加，一种效果命名为辐射扭矩中断（RATD）。我们首先表明，由于RATD，星际尘埃的大小分布随红移而变化，如尘埃颗粒在较高的$z$变得更小。我们模拟了消光曲线，发现随着红移的增加，曲线变得更陡。总消光与选择性消光之比$R_{V}$随红移而减小，并且对于具有复合结构的晶粒实现低的$R_{V}\sim 1.5-2.5$值。我们还发现，由于RATD的尘埃性质的变化与当地的气体密度，但这种变化是由辐射场的弥漫ISM。星际尘埃的RATD所暗示的$R_{V}$的低值可以再现对Ia型超新星（SNe Ia）和小麦哲伦云（SMC）的消光曲线与陡峭的远紫外线上升到高z星系观察到的异常尘埃消光。由于星际湍流和辐射强度的变化而引起的$R_{V}$的波动可能会解决使用SNe Ia测量哈勃常数的紧张局势。最后，我们讨论了高Z天体物理学的演变尘埃性质的影响。
2020-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): II. Testing the Radiative Torque Paradigm in Musca and OMC-1
本研究利用Planck与SOFIA/HAWC+尘埃偏振观测及DustPOL模型，在Musca和OMC-1中检验RAT-A与RAT-D，证明须同时考虑颗粒排列、破坏及磁场缠结去偏振。
2024-09-09 astro-ph.GA
Alignment of irregular grains by radiative torques: efficiency study
我们研究了不规则晶粒系综的辐射力矩（RAT）的晶粒排列效率。颗粒被建模为集合体的扁长椭球体，变形为高斯随机椭球体，和他们的散射相互作用，使用数值精确的方法来解决。我们定义的分数的晶粒，既快速旋转，并表现出完美的对齐与晶粒长轴垂直的磁场。我们表明，对于典型的星际条件下，从RAT机制所产生的对齐程度是显着大于所产生的戴维斯-格林斯坦（DG）机制的基础上顺磁弛豫。我们量化的对齐的功效相关的因素，并表明它是相关的$q_\mathrm{max}$ -因素的分析模型（AMO）的RAT理论。我们的研究结果表明，RAT对齐可能是足够强大的，即使晶粒没有磁性夹杂物解释观察。
2021-04-26 astro-ph.GA
Interstellar Grain Alignment - Observational Status
星际极化在光学/红外线早已被认为是由于不对称的尘埃颗粒对齐的磁场，并可能提供一个资源有效的方式来探测的拓扑结构和强度的磁场。然而，为了有信心地这样做，必须定量地理解对准机制的物理和可变性。在过去的15年里，我们在对这个问题的理论和观测理解方面都取得了重大进展。我在这里回顾了当前状态的观测约束的晶粒排列物理。虽然没有提出的三类晶粒排列理论：机械，顺磁弛豫和辐射排列力矩，可以被视为已被经验证实，前两个失败了一些关键的观测测试，而后者最近得到了具体的观测支持，现在必须被视为领先的候选人。
2012-08-21 astro-ph.GA
Detection of Two Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbons via Spectral Matched Filtering
无处不在的不明红外发射带在许多天文来源中可见。虽然这些谱带被广泛地（如果不是一致的话）归因于多环芳烃的集体排放，但在太空中还没有检测到这类化合物的单一物种。本文报道了在光谱匹配滤波辅助下，在星际介质中发现了双CN官能化的多环芳烃1-和2-氰基萘。利用绿岸望远镜的射电观测，我们观测到分子云TMC-1中的两个双环环分子。我们讨论了潜在的原位气相形成途径从较小的有机前体分子。
2021-03-18 astro-ph.GA
Alignment of Irregular Grains by Mechanical Torques
我们研究了不规则尘埃颗粒的排列，由于通过周围气体的颗粒漂移的机械扭矩。我们首先计算了七种不规则形状的气体原子的镜面反射产生的机械力矩（MAT）：一种镜像对称形状，三种高度不规则形状（HIS），和三种弱不规则形状（WIS）。我们发现，具有镜像对称性的颗粒由于其镜像对称的几何形状而经历可以忽略的MAT。三种高度不规则的形状可以产生强MAT，其表现出一些通用特性作为辐射扭矩，而三种弱不规则的形状产生效率较低的MAT。然后，我们研究晶粒排列的MAT之间的不同角度的漂移速度和环境磁场，顺磁和超顺磁晶粒假设有效的内部弛豫。我们发现，对于HIS颗粒，MAT可以以与辐射力矩相同的方式对齐亚音速漂移颗粒，具有低J和高J吸引子。对于超音速漂移，MAT可以使具有低J和高J吸引子的晶粒对准，类似于通过各向异性辐射的辐射对准。我们还表明，MAT和磁性扭矩的共同作用，在晶粒与铁夹杂物可以导致完美的MAT对齐。我们的研究结果指出了MAT排列对Lazarian \& Hoang（2007 b）的分析模型预测的HIS颗粒的潜在重要性，尽管由于星际颗粒形状的不确定性，需要更多的理论和观测研究。我们概述了天体物理环境MAT对齐是潜在的重要。
2017-12-01 astro-ph.GA
Grain Alignment by Radiative Torques in Special Conditions and Implications
由于观测、理论和数值研究的重大进展，辐射力矩（RAT）在各种环境条件下（包括星际介质、致密分子云和吸积盘）的晶粒排列得到了广泛的研究。在本文中，我们探讨了对齐的RAT，并提供定量预测的尘埃偏振的天体物理环境，可以测试观测。我们首先考虑在当地的星际介质的晶粒排列和比较预测的线性偏振排列晶粒与最近的观测数据附近的恒星。然后，我们重新考虑的问题，在吸积盘的晶粒对准考虑到RAT的对准效率的依赖关系的各向异性方向的辐射场相对于磁场。此外，我们还研究了行星际介质中的颗粒排列，包括弥散黄道云和彗星彗，并计算了由排列的颗粒单次散射产生的散射光的圆偏振度（CP）。我们还讨论了一种新型的晶粒取向，即相对于环境电场的取向，而不是与磁场的取向。我们表明，这种类型的对齐可以让我们重现整个彗星彗发观察到的CP的系统功能。我们的研究结果表明，偏振黄道尘埃辐射可能是一个重要的偏振前景成分，这在宇宙微波背景实验中应谨慎对待。
2014-07-30 astro-ph.EP astro-ph.GA
Probing the Missing Link between the Diffuse Interstellar Bands and the Total-to-Selective Extinction Ratio $R_V$ $-$ I. Extinction versus Reddening
自100年前首次发现以来，仍然（大部分）未被识别的弥漫星际带（DIB）的载体一直是一个长期的谜团。近年来，在银河系和河外环境的广泛范围内，大量的DIBs无处不在的检测导致了新的兴趣，连接的发生和性质的DIBs的星际云的物理和化学条件，特别注意是否DIB强度与星际消光曲线的形状。为了阐明DIB载流子的性质和起源，我们研究了DIB强度与$R_V$（总消光比与选择性消光比）之间的关系，该消光比表征消光如何随波长变化（即，消光曲线的形状）。我们发现，DIB的强度和$R_V$是不相关的，如果我们表示的强度的DIB由其红化归一化的等效宽度（EW），在早期发现的一个关系，其中的DIB的强度是测量由红化归一化的EW。这就提出了一个关于DIB EW的适当标准化的基本问题。
2019-09-26 astro-ph.GA
A Tale of Two Mysteries in Interstellar Astrophysics: The 2175 Angstrom Extinction Bump and Diffuse Interstellar Bands
星际漫谱带（DIB）是恒星间稀薄物质--星际介质（ISM）普遍存在的吸收光谱特征。自从近90年前首次探测到它们以来，在银河系和外部星系的可见光和近红外波长范围内已经观察到了400多个DIB，无论是附近还是遥远的。然而，负责这些带的物种的身份仍然是天体物理学中最神秘的谜团之一。一个同样神秘的星际光谱特征是2175埃的消光凸点，这是ISM中观察到的最强吸收特征。自46年前首次发现以来，它的载体仍然不清楚。多环芳烃（PAH）分子的电子跃迁发生在DIBs的波长范围内，因此被认为是DIBs的候选者，近年来2175埃消光峰也被认为是由多环芳烃分子的π--π* 跃迁引起的。如果多环芳烃确实是造成2175埃消光特征和DIB的原因，那么它们的强度可能是相关的。我们进行了广泛的文献检索的视线，其中2175埃消光功能和DIBs已被测量。不幸的是，我们发现2175埃特征的强度与最强DIB的等效宽度之间没有相关性。一个可能的解释可能是，DIB是由小的游离气相PAH分子和离子产生的，而2175埃的凸起主要来自大的PAH或PAH团簇在凝聚相，所以DIB和2175埃的凸起之间没有紧密的相关性。
2012-10-24 astro-ph.GA
Interstellar extinction, polarization, and grain alignment in the Sh 2-185 (IC 59 and IC 63) region
来自星际介质的光学和红外连续偏振是由将颗粒与磁场对准的辐射过程驱动的。虽然辐射对准扭矩（RAT）的定量预测理论已经存在并得到了广泛的测试，但该理论的几个参数仍然受到充分的约束。在最近的一篇论文中，\citet{medan2019}表明，局部气泡（LB）壁中不同位置的偏振效率（以及因此的晶粒排列效率）可以建模为与周围恒星和OB协会的综合光强度成比例。在这里，我们通过研究被B 0 IV星$γ$ Cassiopeia照亮的Sh 2-185 H II区域的两个反射星云IC 1，59和IC 1，63的消光和偏振，来探索在高辐射场强度下的这种关系。我们结合档案的视觉偏振与新的7波段光度在维尔纽斯系统，从材料的偏振效率。我们发现，在局部气泡壁中看到的相同的线性关系也适用于Sh 2-185区域，加强了早期研究的结论。
2021-01-15 astro-ph.GA
Interstellar shock studies: the SOFIA/GREAT contribution
激波在星系的星际介质中无处不在，它们有助于能量平衡和物质循环，并且被认为是宇宙射线加速的主要场所。大多数时候：在喷流和外流、超新星遗迹或碰撞流中，它们与恒星形成有关。因此，激波的研究是探测星际介质演化和更好地理解恒星形成的有力工具。为了实现这些目标，必须将最精确的观测结果与最精确的冲击模型进行比较。SOFIA/GREAT仪器是支持我们进展的强大观测工具，因为它允许在远红外范围内观测许多激波示踪物。
2015-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
3-D Dynamics of Interactions between Stellar Winds and the Interstellar Medium as Seen by AKARI and Spitzer
AKARI红外天文卫星和斯皮策太空望远镜最近对质量损失恒星的远红外测绘表明，远红外弓形激波结构可能在这些质量损失恒星周围无处不在，特别是当这些恒星具有高自行时。这样的远红外弓形激波的更高的空间分辨率数据现在允许详细的拟合产生的弓形激波锥的方向相对于日心空间运动矢量的中心恒星，使用这些弓形激波的动量守恒的假设下，在物理薄界面之间的恒星风和星际介质（ISM）的解析解。对所观察到的弓形激波结构的拟合分析将能够确定环境ISM流矢量，从而建立一种新技术来探测这些相互作用系统的局部3-D ISM动力学。在这篇评论中，我们将展示这种新技术的三个特殊情况下，参宿四，R长蛇座，和R仙后座。
2009-05-06 astro-ph.GA
Diffuse Interstellar Bands: A Comprehensive Laboratory Study
作为一个结果的搜索负责生产弥漫星际带的发色团的身份，实验数据的全面阐述，其中涉及以下分子- 1。四苯并卟啉镁（MgTBP）和H2 TBP是非常稳定的有机分子。2.含有TBP的石蜡基质（称为颗粒）。3.低浓度的吡啶（也在晶粒内），其透射窗口为2175埃，是普遍存在的UV凸起的原因。与红色矩形中心恒星HD 44179相关的蓝色发射光谱显示了裸MgTBP的荧光激发光谱。该独特的光谱与MgTBP在气相中的低温实验室数据相匹配。根据测得的MgTBP最低振动态341 GHz，推导出有效晶粒温度为2.728 K（± 0.008）。
2017-06-13 astro-ph.GA physics.chem-ph
The radiative torque spin-up efficiency of ballistic dust grain aggregates
本文研究了弹道粉尘颗粒聚集体的辐射转矩自旋效率，发现标准参数化高估了最大角速度，提出了一种能更准确预测角速度的新参数化方法，并指出强辐射源仍可导致颗粒旋转破坏。
2024-12-20 astro-ph.EP astro-ph.GA
Grain Alignment: Role of Radiative Torques and Paramagnetic Relaxation
由排列的尘埃颗粒引起的极化为研究弥漫的星际介质和分子云中的磁场提供了一个独特的机会。来自星周区域、吸积盘和彗星大气层的极化也可能与排列的尘埃有关。为了可靠地追踪磁场，需要颗粒排列的定量理论。建立与观测相对应的理论是天体物理学长期存在的问题之一。最近这个问题已经成功地解决了，在这篇评论中，我们总结了一些最重要的理论进展，在理论上的晶粒排列的辐射扭矩（RAT），作用于现实的不规则尘埃颗粒。我们讨论了分析模型的RAT和方法，使RAT对齐更有效，例如，通过顺磁弛豫时，晶粒具有强磁响应的夹杂物。对于非常小的晶粒，RAT对齐是低效的，我们还讨论了顺磁弛豫和共振弛豫过程。我们提供了一个广泛的分析，晶粒排列理论的观测测试。
2016-06-19 astro-ph.EP astro-ph.GA
Physical Model of Dust Polarization by Radiative Torque Alignment and Disruption and Implications for Grain Internal Structures
尘埃极化取决于尘埃的物理和机械性质，以及当地环境的性质。为了了解尘埃偏振如何随颗粒的力学性质和当地环境而变化，在本文中，我们通过同时考虑颗粒排列和旋转破坏辐射扭矩（RAT）来模拟星光的波长依赖性偏振和对齐颗粒的偏振尘埃发射。我们探索了广泛的局部辐射场和晶粒的力学性能，其特征在于抗拉强度。我们发现随着辐射强度$U$的增加，由于小晶粒的排列增强，最大偏振和峰值波长向短波长移动。RATs的晶粒旋转破坏倾向于降低光的近红外偏振，但增加了由于大颗粒转化为较小的星光的紫外偏振。特别地，我们发现在$850~μ\rm m$处的亚毫米（submm）极化度（$P_{850}$）并不随辐射强度或晶粒温度（$T_{d}$）单调增加，而是依赖于晶粒材料的抗拉强度。我们的尘埃偏振的物理模型可以通过对恒星形成区域或附近恒星照射的分子云的观测来测试，这些区域的辐射强度高于平均星际辐射场。最后，我们比较了我们的预测的$P_{850}-T_{d}$与{ \it普朗克}数据的关系，发现观察到的减少$P_{850}$与$T_{d}$可以解释时，由RAT颗粒中断占，这表明星际颗粒不太可能有一个紧凑的结构，但可能是一个复合的。亚毫米波偏振随U（或$T_{d}$）的变化可以对宇宙尘埃的内部结构提供有价值的约束。
2019-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Properties and alignment of interstellar dust grains toward Type Ia Supernovae with anomalous polarization curves
最近对Ia型超新星（SNe Ia）的光度和偏振观测表明，对于几颗Ia型超新星，总消光比（$R_{V}<2$）和最大偏振波长（$λ_{max}<0.4μm$）异常低，这表明SN宿主星系中的星际尘埃（IS）和/或星周尘埃（CS）的存在具有特殊性质。本文利用异常消光和偏振数据（SNe 1986 G、2006 X、2008 fp和2014 J），利用反演技术推断了四个Ia超新星观测线上星际粒子的最佳拟合粒度分布和排列函数。我们发现，要重现低值的$R_{V}$，半径$a< 0.1μm$的小颗粒的质量的显着增强是必需的。对于SN 2014 J，如果整个数据都归因于IS尘埃（模型1），则同时拟合观测到的消光和偏振数据是不成功的，但是当考虑CS尘埃（模型2）的贡献时，获得了良好的拟合。对于SN 2008 fp，我们对模型1的拟合结果表明，为了再现$λ_{\max}\sim 0.15μm$的极值，非常小的硅酸盐颗粒必须像大颗粒一样有效地排列。我们认为，在干预分子云的微小颗粒可以有效地对齐从超新星Ia的辐射扭矩（RAT）。从该RAT对准模型得到的时间依赖性偏振可以通过在紫外波长下观察来测试。我们的研究结果支持SN 2014 J中存在CS尘埃，但它在SN 2008 fp中的存在仍然不确定。
2017-01-19 astro-ph.GA
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): III. Grain alignment and disruption mechanisms in G34.43+0.24 using polarization observations from JCMT/POL-2
利用JCMT/POL-2偏振观测研究红外暗云G34.43+0.24中颗粒排列与破碎机制，发现RAT排列可解释多数退偏振，核区存在RAT-D迹象，外围高偏振由磁增强RAT解释。
2025-01-20 astro-ph.GA
Theoretical distribution of the ammonia binding energy at interstellar icy grains: a new computational framework
星际颗粒上分子的结合能对星际介质的化学演化起着至关重要的作用。程序升温脱附（TPD）实验室实验和量子化学计算往往提供，到目前为止，只有单一的值的BE为每个分子。这是一个严重的限制，因为包裹着颗粒地幔的冰在结构上是无定形的，产生了多种可能的吸附位点，每个位点都有不同的BE。然而，冰的无定形性质阻止了结构细节的知识，阻碍了一个共同接受的原子冰模型的发展。在这项工作中，我们提出了一个计算框架，密切模仿通过水的水吸积形成的星际颗粒地幔。在该颗粒上，然后进行所研究分子的无偏随机（但可良好再现）定位。在这里，我们提出了NH $_3$，在分子ISM中普遍存在的物种的测试情况。我们提供的BE分布计算的层次方法，使用半经验的xTB-GFN2作为低层次的方法来描述整个冰团簇结合B97 D3 DFT功能作为高层次的方法上的NH $_3$相互作用的局部区域。最终的ZPE校正BE在ONIOM（DLPNO-CCSD（T）//B97D3：xTB-GFN2）级别计算，确保最佳的成本/准确率。计算的NH $_3$ BE分布的主峰与实验TPD和文献计算值相一致。在非常低的BE值下也存在第二个宽峰，以前从未检测到。它可能提供了一个长期存在的难题的解决方案，即在冷ISM物体中也观察到气态NH $_3$的存在。
2022-05-24 astro-ph.GA
Spectropolarimetric Constraints on the Nature of Interstellar Grains
虽然星际颗粒是由无定形硅酸盐和某种形式的碳质材料组成的，但关于碳质成分的确切化学和物理形式仍然存在争议。现代的颗粒模型假设硅酸盐和碳组分要么是物理分离的，要么形成核幔结构，要么聚集形成多孔复合物。核幔模型假定地幔是由某种脂肪烃物质组成的，并负责在银河系和外部星系的弥漫星际介质（ISM）中普遍可见的3.4微米吸收特征。由于观察到9.7微米硅酸盐特征被偏振，因此该模型受到3.4微米吸收特征中未检测到偏振的挑战。为了减轻这一挑战，我们计算了3.4微米的球形硅酸盐粉尘涂层的球形脂肪烃的功能的偏振度。发现3.4微米特征极化仍然超过了观测上限，尽管预计球形脂肪烃地幔引起的极化比非球形少得多（例如，球状）地幔。我们还表明，由无定形硅酸盐，脂肪烃，和真空组成的复合颗粒模型也预测3.4微米的功能极化远远超过所观察到的。这些结果支持了先前的论点，即脂肪烃组分与硅酸盐组分物理分离，除非3.4微米的吸收特征只是ISM中的次要碳汇。
2014-03-27 astro-ph.GA
Turbulence in the Interstellar Medium
湍流是星际介质中普遍存在的现象，在致密结构和恒星的形成、分子云的稳定、磁场的放大以及宇宙射线的再加速和扩散等过程中起着重要作用。尽管星际湍流很重要，但它和一般的湍流一样，还远未被完全理解。在这篇综述中，我们介绍了湍流物理学的基础知识，重点是其结构和能量级联的统计。我们探讨可压缩和不可压缩的湍流的物理，以及磁化的情况下。最相关的观测技术，提供定量的见解星际湍流也提出。我们还讨论了从这些观测中发展星际湍流三维视图的主要困难。最后，简要介绍了星际介质中湍流的主要来源。
2014-04-14 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.plasm-ph
The Interstellar Magnetic Field Close to the Sun II
太阳银河系环境的一个关键指标是由星际介质（ISM）中的磁场提供的，它影响着日光层的形状。附近的星际磁场（ISMF）的方向是由ISM中偏振的星光确定的。局部ISMF方向是从ISMF方向找到的，该ISMF方向提供了对附近恒星的偏振位置角的最佳拟合，使用对数据的加权拟合。新的极化观测包括在分析中。最适合的ISMF接近于由星际边界探测器航天器发现的高能中性原子带中心追踪的磁场方向。局部ISM的磁场和运动学都与局部ISM是Loop I超级气泡的片段的情况一致。在PlanetPol数据显示极化随距离增加的区域中发现了本地ISMF的有序分量。它延伸到太阳的8秒差距内，暗示着附近ISMF的弱曲率。有序分量的变化表明湍流度为+/-23度。局部ISMF在8-200秒差距的空间尺度上方向通常是均匀的，因此它看起来类似于臂间磁场。最佳拟合ISMF方向也同意的位置，在GeV-TeV星系宇宙射线的尾巴在空间不对称性。这些新的结果支持CMB偶极矩，日球鼻，和本地ISMF之间的特殊几何关系。辐射扭矩不太可能在这些极化的晶粒排列中发挥作用。
2012-10-02 astro-ph.GA
Understanding polarized dust emission from $ρ$ Ophiuchi A in light of grain alignment and disruption by radiative torques
尘埃颗粒与环境磁场的排列产生了星光的偏振以及热尘埃发射。利用SOFIA/HAWC+偏振观测资料，发现在89 $μ$ m和154 $μ$ m处，由一颗B星协恒星所承载的蛇夫座$ρ$（Oph）A云的热尘埃辐射的部分偏振度随颗粒温度的升高而增加，当颗粒温度超过$\simeq$ 25-32 K时，部分偏振度降低。后者的趋势不同于流行的径向转矩（RAT）的取向理论，这意味着一个单调增加的极化分数与晶粒温度的预测。我们进行数值模拟的偏振尘埃排放的$ρ$ Oph-A云和计算的尘埃偏振度，同时考虑尘埃颗粒的排列和旋转中断的RAT。我们的模拟结果可以成功地再现观测数据的上升和下降趋势。此外，我们表明，只有硅酸盐颗粒或硅酸盐-碳颗粒的混合物在复合结构中的排列可以重现观测趋势，假设所有的尘埃颗粒遵循幂律尺寸分布。虽然我们的模型有一些简化和局限性，我们的研究结果表明，在$ρ$ Oph-A云的颗粒具有复合结构，和粒度分布比星际介质的标准尺寸分布有更陡的斜率。SOFIA/HAWC+数据与JCMT观测450 $μ$ m和850 $μ$ m相结合，将有助于测试基于颗粒排列和RAT破坏的拟议方案。
2021-01-22 astro-ph.GA
Large Interstellar Polarisation Survey. III. Observational constraints on the structure of grains
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Armagh Observatory and Planetarium（阿马赫天文台和天文馆）；National Chung Hsing University（中兴大学）；Tamkang University（淡江大学）；Institut d’Astrophysique Spatiale, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay（法国国家科学研究中心巴黎第十一大学巴黎萨克雷大学天体物理研究所）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier, CNRS/IN2P2（蒙彼利埃大学宇宙与粒子实验室）
利用96条视线上的红化曲线、星光偏振光谱和偏振尘埃发射数据，结合三组分尘埃模型，约束了弥漫星际介质中尘埃颗粒的结构、组成、尺寸分布和排列特性。
2026-04-08 astro-ph.GA
Modeling Grain Alignment by Radiative Torques and Hydrogen Formation Torques in Reflection Nebula
反射星云-致密的核心-周围的恒星照亮提供了一个独特的机会，直接测试我们的定量模型的颗粒排列的辐射扭矩（RAT）的基础上，并探索新的影响所产生的额外的扭矩。在本文中，我们首先进行详细的模拟晶粒排列的RAT的IC 63反射星云照明附近的$γ$ Cas星和弥漫的星际辐射场。我们计算了背景星的线偏振$p_λ$，并探讨了部分偏振（$p_λ/A_V$）随视消光$A_{V}$的变化。我们的结果表明，$p_{V}/A_{V}$与$A_{V}$的变化从IC 63的昼侧到它的中心可以表示为幂律（$p_{V}/A_{V}\propto A_{V}^η$）与不同的斜率依赖于$A_{V}$。我们发现$A_{V}< 3$有一个很浅的斜率$η\sim- 0.1$，而$A_{V}> 4$有一个很陡的斜率$η\sim -2$。然后，我们考虑由于H $_{2}$的形成和模型晶粒排列的RAT和H $_2$扭矩的共同作用的额外扭矩的影响。我们发现，$p_{V}/A_{V}$倾向于增加与H $_{2}$扭矩的大小增加。特别是，在这种情况下，对$p_{V}/A_{V}$和峰值波长$λ_{\max}$获得的理论预测显示出与观测数据的一致性提高。我们的研究结果加强了预测能力的大鼠对齐机制在广泛的环境条件下，并显示了在环境中的风车扭矩与高效H $_2$形成的效果。在H $_2$形成所涉及的物理参数可能会受到约束，使用详细的建模结合…
2015-02-12 astro-ph.EP astro-ph.GA
Angle-dependent radiative grain alignment; Confirmation of a magnetic field - radiation anisotropy angle dependence on the efficiency of interstellar grain alignment
由于基于辐射取向力矩（RAT）的新的定量理论的发展，星际晶粒取向研究目前正在经历复兴。该理论的区别预测之一是晶粒排列效率对磁场和辐射场的各向异性方向之间的相对角度（$Ψ$）的依赖性。在早期的一项研究中，我们从Chamaeleon I星云中HD 97300恒星周围的偏振观测中发现了这种效应的观测证据。然而，由于测量的视觉反射率存在很大的不确定性，结果是不确定的。通过获得明确的光谱分类的偏振目标，我们试图执行一个更精确的重新分析现有的偏振测量数据。我们在偏振样本中获得了恒星的新光谱类型，我们将其与文献中的光度数据相结合，为我们的背景场恒星样本推导出准确的视觉消光。这允许作为$Ψ$的函数的晶粒对准效率的高精度测试。我们确认和提高测量精度的变化的晶粒对齐效率与$Ψ$，在早期的研究中看到。我们注意到，晶粒温度（加热）也显示出依赖于$Ψ$，我们解释为一个自然的效果，粮食表面的投影照射辐射源。这种依赖性也使我们能够得到一个估计的分数对齐的晶粒在云中。
2011-09-16 astro-ph.GA
Evidence for an interstellar dust filament in the outer heliosheath
最近发现的一条跟踪相干磁场的偏振星光细丝具有几个与日光层外日鞘中的起源一致的性质：（1）提供最佳拟合偏振位置角的磁场指向通过日光层的星际中性氦气流的观察逆风方向的6.7 ± 11度。(2)磁场是有序的，可以归因于磁湍流的偏振位置角的变化的分量是小的。(3)细长细丝的轴可以近似为与由星际磁场矢量和流入中性气体的矢量形成的平面（“BV”平面）限定80+/-14度角的线。我们认为，这种极化特征来自于外日鞘中的星际尘埃颗粒对齐，星际等离子体和磁场在日球层周围发生偏转。建议外日鞘位置的偏振颗粒需要确认建模颗粒传播通过三维MHD日光层模型，同时计算扭矩不对称尘埃颗粒与日光层相互作用。
2015-03-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
SOFIA observations of 30 Doradus: I -- Far-Infrared dust polarization and implications for grain alignment and disruption by radiative torques
剑鱼座30位于大麦云中，大部分时间都被一个巨大的星团R $\,$ 136照射，它是一个理想的目标，可以用来测试辐射扭矩（RAT）对晶粒排列和旋转破坏的领先理论。在这里，我们使用公开提供的偏振热尘埃发射观测30剑鱼座在89，154，和214 $\,μ$米使用SOFIA/HAWC+。分析了尘埃偏振度（$p$）随总辐射强度（$I$）、尘埃温度（$T_{\rm d}$）和由${\it Herschel}$数据构造的气柱密度（$N_{\rm H}$）的变化。剑鱼座30号复合体相对于R $\,$ 136被分为两个主要区域，即北部和南部。在北方，我们发现当尘埃温度朝着辐射星团R $\,$ 136的方向升高时，偏振度先减小，然后增大，然后再次减小。第一次退极化可能是由于星际辐射场的衰减和气体密度的增加导致颗粒向致密介质取向效率的降低。第二种趋势（$p$随$T_{\rm d}$增加）与RAT对齐理论一致。最终趋势（$p$随$T_{\rm d}$降低）仅在考虑RAT引起的晶粒旋转破坏时才与RAT对齐理论一致。在南方，尘埃粒子的偏振度几乎与尘埃温度无关，而粒子的排列效率在气柱密度峰值附近较高，并向辐射源方向降低。后者的功能也是一致的预测的旋转中断RAT。
2021-07-31 astro-ph.GA
Understanding the Multi-wavelength Thermal Dust Polarisation from the Orion Molecular Cloud in Light of the Radiative Torque Paradigm
本研究利用RAT范式分析OMC-1区域的多波长热尘埃偏振谱，提出两相尘埃模型成功重现V形光谱，并推断出磁场倾角，为理解颗粒对齐和限制三维磁场提供了重要步骤。
2024-06-27 astro-ph.GA
Magnetic Field Morphology in Interstellar Clouds with the Velocity Gradient Technique
磁场虽然在许多天体物理环境中普遍存在，但在观测上测量具有挑战性。速度梯度技术是一种基于磁化湍流中涡旋各向异性的方法，它与尘埃偏振测量相结合，能够跟踪天空平面磁场，测量星际介质的磁化强度，并利用谱线观测估计分子云中引力坍缩气体的比例。在本文中，我们将这种技术应用于五个低质量的恒星形成的分子云在古尔德带和比较的结果，从偏振尘埃发射获得的磁场方向。我们发现两种方法的磁场方向和磁化强度的估计在统计上是相似的。我们估计了所选云团中坍缩气体的比例。利用速度梯度技术，我们还给出了史密斯云的天平面磁场方向和磁化强度，这是尘埃偏振测量数据所不能提供的。
2020-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectral properties of gas-phase condensed fullerene-like carbon nanoparticles from far-ultraviolet to infrared wavelengths
碳固体是星际空间中普遍存在的物质。然而，碳质物质在天体物理环境中以及在陆地气相凝聚反应中的形成途径还不清楚。在不同的淬火气体气氛中，如纯He，He/H $_2$，和He/H $_2$ O在不同的压力下的石墨的激光烧蚀用于合成非常小的，富勒烯样碳纳米颗粒。颗粒的特征在于非常小的直径在1和4 nm之间，并且具有扰乱的洋葱状结构。从冷凝区提取的烟灰颗粒显然代表颗粒冷凝的非常早期的阶段。从远紫外（FUV）（$λ$ =120 nm）到中红外（MIR）（$λ$ =15 ~ $μ$ m）测量了光谱性质。在3.4 ~ $μ$ m范围内，种子状碳烟粒子具有较强的吸收带。用凝聚态粒子的3.4 ~ $μ$ m谱线可以很好地再现星际介质中3.4 ~ $μ$ m谱线的分布和强度，但要拟合星际谱线的强度，还需要保留全部的碳原子。与洋葱状烟灰颗粒可能是星际紫外线（UV）碰撞的载体的假设相反，我们的非常小的洋葱状碳纳米颗粒由于（$π-π$ *）跃迁而没有显示出明显的UV带。
2009-03-04 astro-ph.GA
Astrochemical models of interstellar ices: History matters
本研究针对星际冰成分建模问题，使用Nautilus气相-尘埃模型开展静态与动力学模拟，发现尘埃温度是关键参数，且分子云演化历史对冰成分至关重要，动力学模拟可重现观测趋势并预测低A_V区域CO₂/H₂O比值不恒定。
2023-06-14 astro-ph.GA
Interstellar extinction, polarization efficiency, and grain alignment in the direction towards bright-rimmed clouds and cometary globules
Indian Institute of Astrophysics（印度天文物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）
利用背景星光学偏振观测，研究亮缘云和彗状球粒方向颗粒的偏振效率及辐射力矩对齐机制。
2026-05-25 astro-ph.GA
Quasar-Mode Feedback in Nearby Type 1 Quasars: Ubiquitous Kiloparsec-Scale Outflows and Correlations with Black Hole Properties
在附近的1型类星体中千秒级外流的普遍性和性质一直是以前很少关注的主题。本文介绍了在$z<0.3$上对10个1型射电宁静类星体进行的双子积分场谱学研究。出色的图像质量，加上一个新的技术，以消除点扩散函数使用光谱信息，允许拟合的基础主机上的spaxel-by-spectrum的基础。与恒星、线发射气体和星际吸收的拟合表明，100%的样品都有温暖的电离和/或冷的中性外流，空间平均速度（$\langle v_{98\%}\rangle \equiv \langle v+2σ\rangle$）为200-1300 km/s，峰值速度（最大$v_{98\%}$）为500-2600 km/s。这些短轴外流主要是由中央活动星系核提供动力，规模达到3-12千秒差距，经常充满视野。包括分子数据和2型类星体的测量，附近的类星体显示出大范围的质量流出率（$dM/dt = 1$到$>$ 1000 M $_\odot$ /年）和动量提升[（$c$ $dp/dt$）/L $_\mathrm{AGN}$ = 0.01-20]。将质量标度扩展到Seyferts之后，$dM/dt$和$dE/dt$与黑洞质量（$dM/dt \sim M_\mathrm{BH}^{0.7\pm0.3}$和$dE/dt \sim M_\mathrm{BH}^{1.3\pm0.5}$）相关。因此，局部宇宙中质量最大的黑洞为质量最大、能量最高的…
2017-09-14 astro-ph.GA
Quantitative Theory of Grain Alignment: Probing Grain Environment and Grain Composition
虽然晶粒排列的问题是在60多年前提出的，但直到最近才制定了可以解释所观察到的由排列晶粒引起的极化的晶粒排列的定量模型。辐射力矩机制是目前公认的晶粒排列的主要机制，它的定量预测为追踪各种天体物理环境中的磁场开辟了道路，这些天体物理环境包括弥漫和致密的星际气体、分子云、星周环境、吸积盘、彗星尾巴、黄道尘埃等。此外，提供有关粉尘成分和粉尘环境的独特信息。在审查中，我描述的分析模型描述以及辐射扭矩作用于不规则的晶粒，并讨论如何对齐引起的辐射扭矩变化的存在下，超顺磁性夹杂物和风车扭矩，例如，所产生的分子氢形成在晶粒表面。我还描述了观察，可以建立是否晶粒是超顺磁性和分子氢形成的反冲是否足够强大，以产生大量的未补偿的扭矩。对这些问题的理解应该允许可靠的建模的天体物理偏振与许多重要的应用，从占尘埃贡献的宇宙微波背景偏振研究获得磁场强度使用Erasekhar-Fermi技术。
2009-03-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Effect of dust rotational disruption by radiative torques on radiation pressure feedback from massive protostars
尘埃上的辐射压力被认为在大质量恒星的形成过程中起着至关重要的作用，它通过作用于中心原恒星上的引力坍缩。然而，尘埃的性质在密集地区的大质量原恒星的强烈辐射照射的约束不足。以往的研究通常假设标准的星际尘埃模型来限制吸积形成的大质量恒星的最大质量，这似乎与尘埃演化理论相矛盾。本文利用恒星辐射对尘埃同时产生辐射压力和辐射力矩的事实，研究了辐射力矩（RAT）对尘埃颗粒转动扰动对辐射压力的影响，并探讨了其对大质量恒星形成的意义。在本文中，我们专注于原恒星的信封，并采用球面几何。我们发现，原来的微米大小的大颗粒，大概形成在非常密集的地区，可以迅速被打乱成小颗粒的RAT由于红外辐射从热尘埃壳附近的直接恒星辐射诱导的升华前。由于旋转破坏的尺寸分布的修改，辐射压不透明度可以从原始尘埃模型的预期值减少$\sim 3$的一个因素。然而，要通过球形吸积形成大质量恒星，尘埃与气体的质量比需要像以前发现的那样减少$\sim 5$。
2021-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Grain alignment and rotational disruption by radiative torques in exoplanet atmospheres
尘埃云在热彗星的大气中无处不在，并影响它们的可观测特性。尘埃颗粒在云中的排列和由此产生的尘埃极化是研究系外行星磁场的一种很有前途的方法。此外，大气中的颗粒尺寸分布在大气中的物理和化学过程中起着重要的作用，这是相当不确定的。本文首先利用辐射力矩（RATs）研究了热尘埃大气中尘埃粒子的排列。我们发现，硅酸盐颗粒可以对齐的RAT与磁场（B-RAT）由于强磁场的热超导体，但碳颗粒的抗磁性材料往往是与辐射方向（k-RAT）。在低海拔$r<2R_{\rm p}$（$R_{\rm p}$是行星半径），只有大颗粒可以排列，但$a\sim 0.01μ$ m的微小颗粒可以在高海拔$r>3R_{\rm p}$排列。然后，我们研究了尘埃颗粒的旋转破裂的辐射扭矩破坏（RATD）机制。我们发现，大颗粒可以被RATD破坏成较小的尺寸。高抗拉强度的晶粒在$r>3R_{\rm p}$的高度被破坏，但弱晶粒在较低的高度被破坏。我们认为，大颗粒分裂成较小的颗粒可以促进尘埃云由于较低的重力逃逸到高海拔地区，并可以解释热木星中高海拔云的存在以及超级喷气式大气。
2021-08-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Probing Interstellar Grain Growth Through Polarimetry in the Taurus Cloud Complex
星光的光学和近红外（OIR）偏振通常被理解为是由尘埃颗粒对光线的二向色消光引起的，尘埃颗粒的轴相对于局部磁场对齐。取向晶粒群的尺寸分布可以通过测量偏振的波长依赖性来约束。产生这种排列的主要物理模型是辐射衍射力矩（RAT），它预测最有效排列的晶粒是那些尺寸大于组成局部辐射场的光波长的晶粒。因此，对于一个给定的粒度分布，偏振达到最大值的波长（$λ_\mathrm{max}$）应该与沿着尘埃颗粒和照明源之间的视线的特征变红相关。之前已经建立了$λ_\mathrm{max}$和变红之间的相关性，用于$A_V\approx4$ mag以下的反射。我们将这种关系的研究扩展到金牛座星云复合体中更大的恒星样本，包括$A_V>10$ mag的反射。我们确认了$A_V<4$ mag的早期结果，但发现$λ_\mathrm{max}$与$A_V$的关系在$A_V\approx4$ mag以上分叉，其中样品的一部分继续先前观察到的关系，而剩余部分显示出明显更陡的上升。我们认为，数据显示的陡峭上升代表视线向高密度的“团块”，在那里发生了颗粒凝结。我们提出了基于RAT的建模支持这些假设。这些结果表明，多波段OIR偏振是一个强大的工具，跟踪颗粒生长的分子云，独立的尘埃温度和发射率的不确定性。
2020-10-30 astro-ph.GA
Polycyclic aromatic hydrocarbon processing in interstellar shocks
背景：多环芳烃似乎是一种普遍存在的星际尘埃成分，但冲击波对它们的影响从未得到充分研究。目的：为了研究星际激波中高能（~0.01-1 keV）离子（H、He和C）和电子碰撞对多环芳烃（PAH）的影响，我们计算了在50-200 km/s的星际激波中，离子-PAH和电子-PAH的核力和电子相互作用。结果如下：星际多环芳烃（Nc = 50）在速度大于100 km/s的冲击中无法生存，而更大的多环芳烃（Nc = 200）在速度大于/等于125 km/s的冲击中会被破坏。对于~75 - 100 km/s范围内的冲击，破坏不完全，PAH结构可能会因失去重要部分（20-40%）的碳原子而严重变性。我们得出银河系典型的PAH寿命为几× 10^8年。这些结果是强大的，独立的一些关键参数的不确定性，还没有得到很好的实验确定。结论：对冲击区多环芳烃排放的观察表明，这种排放要么出现在冲击区之外，要么这些地区夹带着密度更大的团块，除非它们在冲击气体中完全消融和侵蚀，否则这些团块会使灰尘和多环芳烃在极端环境中生存。
2010-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
An imaging polarimetry survey of Type Ia supernovae: are peculiar extinction and polarization properties produced by circumstellar or interstellar matter?
一些高度红化的Ia型超新星（SNe Ia）与典型的银河系尘埃（$R_V \approx 3.3$）相比，显示出较低的全消光比（$R_V \lesssim 2$），偏振曲线在蓝色波长处急剧上升，与典型的银河系值（$λ_{\rm max} \approx 0.55$ $μ$ m）相比，在短波长处有峰值偏振值（$λ_{\rm max} < 0.4$ $μ$ m）。了解这些特性的来源可以提供对Ia型超新星祖先系统的深入了解。我们的目标是确定它们是否是宿主星系的星际尘埃或星周尘埃的结果。这是通过分析的连续偏振的66 SNe Ia在尘埃丰富的螺旋星系和13 SNe Ia在尘埃贫乏的椭圆星系作为一个函数的归一化银河系中心距离。我们发现，有一个总的趋势，SNe Ia在螺旋星系显示偏振值增加时，位于更接近宿主星系的中心，而SNe Ia在椭圆形的宿主星系显示低偏振。此外，所有高度偏振的超新星Ia在螺旋宿主星系显示偏振曲线上升向蓝色波长，而没有证据表明，这种偏振特性在椭圆形的宿主星系。这表明，奇特的偏振曲线的来源可能是星际物质的结果，而不是星周物质。对某些Ia超新星观测到的特殊的偏振和消光特性可以用超新星或星际辐射场引起的辐射力矩破坏机制来解释。
2021-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rotational Disruption of Astrophysical Dust and Ice: Theory and Applications
尘埃是星际介质的重要组成部分，在许多不同的天体物理过程和现象中起着重要作用。传统上，尘埃颗粒被认为是通过热升华，库仑爆炸，溅射和粉碎来破坏的。前两种机制来自尘埃与强烈辐射场和高能光子（极端紫外线）的相互作用，这些辐射场和光子在有限的天体物理环境中起作用。本文综述了{ \it尘埃-辐射相互作用}中的一种新的破坏机制，这种机制在广泛的辐射场中是有效的，在天体物理学中具有普遍的应用。我们首先描述了这种新的机制，即由辐射扭矩（RAT）或辐射扭矩破坏（RATD）引起的旋转破坏。然后，我们讨论了由于颗粒相对于环境气体的超声运动而引起的机械扭矩对纳米颗粒的旋转破坏，这被称为机械扭矩破坏（METD）。这两种新机制改变了尘埃和冰的性质（例如，大小分布和质量），影响观测特性，包括尘埃消光、热发射和非热发射以及偏振。我们提出了各种应用程序的RATD和METD机制为不同的环境，包括ISM，恒星形成区，天体物理瞬变，和表面天体化学。
2020-07-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Intensity Gradients Technique: Synergy with Velocity Gradients and Polarization Studies
磁场在星际介质中无处不在，但众所周知，很难通过观察进行研究。利用我们对MHD湍流和湍流重联的认识，提出了速度梯度技术（VGT），并成功地应用于利用光谱数据研究磁场。应用为VGT开发的工具，强度统计，我们介绍了强度对比技术（IGT）作为一种补充工具，可以协同使用VGT。在本文中，我们应用IGT的扩散HI区域选择的GALFA-HI调查和比较的强度梯度图与使用速度梯度以及普朗克偏振测量。我们证明了使用IGT和VGT研究磁场和识别冲击的扩散星际介质的可能性。我们还探讨了IGT在定位自引力区和计算Alfvenic马赫数的能力，无论是单独的，并结合VGT和旋光。我们比较IGT与直方图的相对方向（HRO），它利用强度梯度来表征柱密度结构和局部磁场的相对方向。
2019-10-06 astro-ph.GA
Density and infrared band strength of interstellar carbon monoxide (CO) ice analogues
在模拟星际条件下实验研究CO冰的动机得到了大量CO气体丰度和冰颗粒地幔中普遍存在的CO的支持。在以其纯冰形式照射时，这种高度稳定的物种呈现有限的离子和光子诱导的化学，以及有效的非热解吸。利用红外光谱，单激光干涉，四极质谱在CO冰沉积过程中，CO冰密度作为沉积温度的函数估计。所提出的方法可用于获得在各种沉积温度下的其他冰组分的密度，只要该密度值对于这些温度之一是已知的，其通常是对应于结晶形式的温度。CO冰密度的明显趋势，在低于14 K的沉积温度降低是符合最近发表的比色测量。这项工作允许重新审视的红外波段强度的值需要计算的CO冰柱密度在红外观测，$8.7 \times 10^{-18} ~ {\rm cm ~ molecule}^{-1}$在20 K的沉积温度。
2022-10-27 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.optics
B-fields And dust in interstelLar fiLAments using Dust POLarization (BALLAD-POL): IV. Grain alignment mechanisms in Cocoon Nebula (IC 5146) using polarization observations from JCMT/POL-2
利用JCMT/POL-2偏振观测研究茧状星云丝状区域颗粒排列机制，发现偏振空洞主要源于RAT排列效率降低，并找到磁增强RAT机制的证据。
2025-07-09 astro-ph.GA
An Infrared Diffuse Circumstellar Band? The Unusual 1.5272 Micron DIB In the Red Square Nebula
具有普遍吸收特征的分子载体被称为弥漫星际带（DIB），几十年来一直无法识别，部分原因是候选者所跨越的巨大参数空间以及弥漫星际介质中观测所提供的有限的经验约束。因此，在环境特性更容易测量的星周区域检测这些特征是了解载体本身化学性质的一种有前途的方法。在这里，使用高分辨率的光谱从APOGEE调查，我们提出了一个异常不对称的1.5272微米DIB功能沿视线红方星云的分析，并证明了可能的拱星起源约一半的DIB吸收在这条视线。这一解释得到了特征分量的速度和前景与沿视线的总变红的比率的支持。红方星云的视线提供了一个独特的机会来研究DIB载体在受限环境中的行为，从而揭示载体本身的新情况。
2015-08-27 astro-ph.GA
Magnetic Properties of Dust Grains, Effect of Precession and Radiative Torque Alignment
尘埃颗粒在天体物理环境中的排列导致星光的偏振以及尘埃辐射的偏振。我们证明了在晶粒排列理论的进步，允许使用的线性和圆偏振探测不仅磁场，而且灰尘成分，灰尘环境等，我们重新审视的过程中的晶粒排列的辐射扭矩（RAT），并专注于通过观察约束磁化率的晶粒。我们讨论的可能性，观测测试的磁性颗粒的排列变化，从相对于磁场的辐射方向。这为限制RATs理论的不确定参数提供了可能性，也为测量星际介质和星周区域的磁场提供了一种新的方法。我们提供了一个详细的讨论由磁场和各向异性辐射引起的进动，并重新访问了一些关键过程相关的磁响应的晶粒。我们认为，在硅酸盐和碳质颗粒的磁弛豫速率增加的各种影响。特别是，我们发现了一个新的松弛过程中的内部磁化的振幅的变化在一个摆动的三轴晶粒，并确定一个范围内的晶粒尺寸，这种效果可以占主导地位的内部对齐的角动量内晶粒轴。我们发现，这些松弛过程显着改变了动态的RAT的存在下，晶粒。我们应用我们的分析观察到的颗粒排列在特殊的环境中，把约束的增强磁性的尘埃颗粒在云附近的超新星，彗星彗发，和原行星盘。
2019-08-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
