Dust depletion of metals from local to distant galaxies I: Peculiar nucleosynthesis effects and grain growth in the ISM
在星际介质（ISM）的可观测气相中，大部分金属都消失了，因为它们被合并到尘埃颗粒中，这种现象称为尘埃耗尽。ISM中的尘埃贫化研究对于研究金属和宇宙尘埃的起源和演化具有重要意义。在这里，我们的目标是表征从银河系到遥远星系的几种金属的尘埃耗尽。我们收集ISM金属柱密度的吸收线光谱在文献中，此外，我们确定了Ti和Ni柱密度的样品70阻尼莱曼- $α$吸收体（DLAs）对类星体，观察UVES/VLT。利用ISM相对丰度估算了18种金属（C、P、O、Cl、Kr、S、Ge、Mg、Si、Cu、Co、Mn、Cr、Ni、Al、Ti、Zn和Fe）在不同环境（银河系、麦哲伦云（MC）、类星体和伽马射线暴方向的DLAs）下的贫化。我们观察到的每种金属的消耗和粉尘消耗的强度之间的线性关系，我们跟踪所观察到的[Zn/Fe]。在中性ISM的MC中，我们发现小的偏离线性观察到的过量的$α$ -元素Ti，Mg，S和Mn的丰度不足。如果我们假设在我们的样本中观测到的所有朝向MC的OB星都有一个$α$ -元素增强和Mn丰度不足，偏差就会消失。这可能意味着MC最近富含$α$ -元素，可能是由于最近爆发的恒星形成。从低金属量类星体-DLAs到银河系，所观察到的金属耗尽序列的强相关性表明，宇宙尘埃有一个共同的起源，独立于恒星形成的历史，这在这些不同的星系之间有很大的差异。这支持了ISM中晶粒生长作为粉尘产生的重要过程的重要性…
2022-10-03 astro-ph.GA
Connecting the dusty dots: dust depletion and extinction of local interstellar clouds
University of Geneva（日内瓦大学）；Wits Centre for Astrophysics, School of Physics, University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学物理学院天体物理中心）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Université Claude Bernard Lyon 1, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon UMR5574（里昂第一大学克洛德·贝尔纳大学，里昂天体物理研究中心UMR5574）；French-Chilean Laboratory for Astronomy (FCLA), CNRS-IRL3386, U. de Chile（法智利天体物理实验室(FCLA)，CNRS-IRL3386，智利大学）；AURA for ESA, Space Telescope Science Institute（ESA支持的AURA，太空望远镜科学研究所）
利用尘埃耗损和消光两种探针，研究银河系中性星际介质中parsec尺度尘埃云的金属和尘埃分布，并揭示其与本地泡的关系。
2026-04-28 astro-ph.GA
Iron and silicate dust growth in the Galactic interstellar medium: clues from element depletions
难熔元素的星际丰度表明了气相的大量消耗，随着气体密度的增加而增加。我们最近的尘埃演化模型，基于巨分子云（GMC）生命周期的流体动力学模拟，证明观察到的[Si $_{gas}$ /H]趋势是由冷扩散星际介质（ISM）中吸积的尘埃生长和超新星（SN）冲击的有效破坏的组合驱动的（Zhukovska等人。2016）。尘埃演化的分析模型，我们表明，即使与乐观的假设，从恒星输入的尘埃和没有破坏的颗粒由SNe它是不可能匹配的[Si $_{gas}$ /H] $-n_H$关系没有增长的ISM。我们扩展了在我们以前的硅酸盐工作中开发的框架，包括铁颗粒的演变，并解决了一个长期存在的难题：“星际铁在哪里？”'.在温暖的中性介质中的Fe比Si更高的损耗是由模型再现的，其中大部分星际铁（70%）被锁定为硅酸盐颗粒中的夹杂物，在那里它被保护免受SN冲击的溅射。如果剩余的贫化铁存在于尺寸在1- 10 nm范围内的金属铁纳米颗粒群中，则再现所观察到的[Fe $_{gas}$ /H] $-n_H$关系的斜率。增强碰撞率由于库仑聚焦是重要的硅酸盐和铁尘模型，以匹配所观察到的斜率之间的关系，耗尽和密度和在高密度的耗尽的幅度。
2018-03-12 astro-ph.GA
Quasar 2175 Å dust absorbers I: metallicity, depletion pattern, and kinematics
我们提出了13个新的2175尘埃吸收器在z_abs = 1.0 - 2.2的背景类星体从斯隆数字巡天。这些吸收剂的详细审查使用的数据从Echelle光谱仪和成像仪（ESI）的凯克II望远镜。许多低电离线包括Fe II、Zn II、Mg II、Si II、Al II、Ni II、Mn II、Cr II、Ti II和Ca II存在于产生2175 μ m凸点的同一吸收体中。相对的金属丰度（相对于锌）表明，我们的2175年的尘埃吸收器的耗尽模式类似于银河系的云，虽然有些是盘状的，有些是晕状的。与文献阻尼莱曼-α吸收器（DLA）和subDLA相比，2175型除尘器的消耗水平明显更高。粉尘消耗水平指标[Fe/Zn]倾向于与撞击强度反相关。从凯克/ESI光谱的速度分布也提供了动力学信息的灰尘吸收器。尘埃吸收器被发现有多个速度分量的速度宽度从~100 ~~ 600 km/s，这是大于那些大多数DLAs和subDLAs。假设速度宽度是恒星质量的可靠示踪剂，2175个尘埃吸收体的宿主星系预计比DLA/subDLA宿主星系质量更大。并不是所有的2175尘埃吸收体都是背景类星体的介入系统。朝向类星体J1006+1538和J1047+3423的吸收体是可能与类星体本身或宿主星系有关的邻近系统。
2017-08-14 astro-ph.GA
Self-consistent grain depletions and abundances I: The Orion Nebula as a test case
星际介质中的原子物种主要通过耗尽而从气相过渡到尘埃。在这项研究中，我们检查是否有任何变化的谱线比预测的猎户座H II区域的光电离模型时，根据最近发表的模型的尘埃贫化程度改变。我们使用的方程和参数发表在以前的作品，为了简化云内耗尽丰度的计算。我们的目标是让CLOUDY用户能够使用输入文件中的单个参数来改变消耗水平。这使得有可能更有效地探索对大范围消耗的预测。最后，我们讨论了猎户座星云的模型时，以这种方式操纵的程度的耗尽所获得的结果。我们发现，线比的强度显着影响到尘埃颗粒的消耗。此外，我们发现调整尘埃丰度以及耗尽会影响整个H II区域H $^+$层的结构和总体温度。
2022-03-30 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
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. II. Variations of interstellar depletions and dust-to-gas ratio within the LMC
星系中重子循环的一个关键组成部分是中性ISM中金属从气体到尘埃相的耗尽。哈勃太空望远镜上的METAL（大麦云云中的金属演化、运输和吸收）计划获得了半太阳金属丰度LMC中朝向32条视线的紫外光谱，从中我们得到了Mg、Si、Fe、Ni、S、Zn、Cr和Cu的星际贫化（气相分数）。不同元素的消耗是紧密相关的，表明有一个共同的起源。氢柱密度是耗尽变化的主要驱动力。相关性较弱的体积密度，探测CI精细结构线，距离LMC中心。后者的相关性的结果从气相金属丰度的东西变化。东部的天然气，包括30剑鱼座和东南HI超密度的LMC压缩侧富集高达+0.3dex，而西部的天然气缺乏金属高达-0.5dex。在METAL探测的参数空间内，未发现与分子分数或辐射场强度的相关性，我们证实了远红外、21 cm和CO观测中观察到的扩散（logN（H）~20 cm-2）和分子（logN（H）~22 cm-2）ISM之间的尘埃-金属和尘埃-气体比增加了3-4倍。尘埃-金属和尘埃-气体比随柱密度的变化对化学演化的次网格物理学、整个宇宙时期的气体和尘埃质量估计以及通过阻尼莱曼-α系统的光谱学测量的宇宙化学富集具有重要意义。
2021-01-23 astro-ph.GA
METAL-Z: Measuring dust depletion in low metalicity dwarf galaxies
本文利用 HST/COS 紫外光谱测量 IC 1613 与 Sextans A 中 Fe、S 的尘埃耗竭，约束低金属丰度下 D/G 与 D/M 的演化趋势。
2024-02-28 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
C/O Abundance Ratios and Dust Features in Galactic Planetary Nebulae
在银河系行星状星云（PNe）中发现的铁损耗因子跨越两个数量级，表明不同天体的颗粒形成和破坏过程存在差异。在这里，我们探讨铁的亏损，红外尘埃的功能，和C/O丰度比在银河系PNE样本之间的关系。我们发现，那些对象与C/O < 1显示出的趋势，增加的C/O值的消耗，而PNe与C/O > 1打破了这一趋势，并涵盖所有的消耗范围。大多数具有C/O < 1的PNe显示硅酸盐特征，但一些具有富C特征的PNe具有C/O < 1，这可能反映了与C/O推导相关的不确定性。多环芳烃分布在整个范围内的铁消耗和C/O值。
2011-09-09 astro-ph.GA
Dust depletion of Ca and Ti in QSO absorption line systems
为了探索钛和钙尘埃耗尽气体中的作用和周围的星系，我们系统地研究了Ti/Ca丰度比在低和高红移的干预吸收线系统。我们研究了超大望远镜UVES仪器获得的高分辨率光谱，并在z<=0.5处对34个吸收线系统进行了光谱分析，以测量CaII和TiII的柱密度（或极限）。我们补充我们的UVES数据集与以前发表的吸收线数据的Ti/Ca红移z~3.8。我们的吸收器样品包含110个吸收器（DLAs，sub-DLAs & LLS）。我们将我们的Ti/Ca观测结果与银河系和麦哲伦云的观测结果进行了比较，并讨论了类星体吸收线系统中Ti/Ca吸收体的性质，我们的分析表明，在类星体吸收线系统中存在两种不同的Ti/Ca比的吸收体，它们的间距为[Ti/Ca}]~1。虽然在大多数吸收器中的钙粉尘消耗似乎是严重的，但在具有高Ti/Ca比的系统中钛消耗是温和的。导出的趋势表明，具有高Ti/Ca比的吸收体具有比银河系中低得多的尘气比。我们通过将Ti/Ca与其他可观测量（例如，金属丰度，速度分量结构），并通过模拟不同环境中的单电离Ca和Ti的电离特性。我们得出结论，钙和钛轴承吸收线系统跟踪主要是中性气体的磁盘和内晕区的星系，其中丰富的钙和钛反映了当地的金属和尘埃含量的气体。我们的研究表明，Ti/Ca比是一个有用的措施，干预吸收线系统中的气体粉尘比和总金属含量。
2016-05-10 astro-ph.GA
On the dust properties of high redshift molecular clouds and the connection to the 2175 Å extinction bump
我们提出了一个在$1<z<3$的伽马射线暴（GRB）吸收剂的消光和耗尽衍生的尘埃性质的研究，显示中性碳（\ion{C}{I}）的存在。通过模拟它们的参数消光定律，我们发现了一个广泛的尘埃模型，其特征的GRB \ion{C}{I}吸收系统。除了\ion{C}{I}的量与视力消退$A_V$之间已经确立的相关性之外，我们还观察到与总体至选择性变红$R_V$的相关性。所有这三个量也被发现与2175\，尘埃消光特征的存在和强度有关。虽然\ion{C}{I}的量被发现与SED衍生的尘埃性质相关，但我们没有发现任何证据表明与从[Zn/Fe]和$N$（Fe）$_{\rm dust}$测量的耗尽衍生的尘埃含量有关。为了调和这一点，我们讨论的情况下，所观察到的灭绝是由被限制在ISM的分子气相中的尘埃颗粒的组合物为主。我们认为，由于耗尽水平跟踪非碳尘埃在ISM中，所观察到的伽玛射线暴\ion{C}{I}吸收剂的消光主要是由富含碳的尘埃在分子云，因此只能观察到的消光曲线，而不是在耗尽模式。这也表明2175年的尘埃消光特征是由尘埃和分子在冷态和分子气相中引起的。这种情况下提供了一个可能的解决方案之间的差异耗尽和SED衍生的量的灰尘在高$z$吸收剂。
2019-05-03 astro-ph.GA
Dust depletion of of metals from local to distant galaxies II: Cosmic dust-to-metal ratio and dust composition
本文基于金属耗损测量提出新方法估算宇宙尘埃金属比、尘埃气体比及尘埃成分，发现二者随金属丰度增加，表明星际介质中颗粒生长是尘埃产生的主导过程，并揭示恒星尘埃产率远低于金属产率。
2023-10-24 astro-ph.GA
METAL: The Metal Evolution, Transport, and Abundance in the Large Magellanic Cloud Hubble program. I. Overview and Initial Results
大麦哲伦星云中的金属演化、运输和消耗（Metal Evolution，Transport，and Abdeletion in the LMC，简称METAL）是哈勃太空望远镜上的一个大型第24周期计划，旨在测量大麦云（LMC）中半太阳金属丰度的尘埃消光特性和星际消耗。101轨道计划包括对33颗1150 A和3180 A之间的LMC大质量恒星的COS和STIS光谱，以及7个NUV-NIR滤波器的并行WFC 3成像。从光谱获得的气相中的硅的分数（耗尽）随着氢柱密度的增加而减少。硅的耗尽模式在银河系、大麦哲伦星云和SMC之间不同，硅的耗尽水平几乎完全抵消了金属丰度的差异，导致在给定的氢柱密度下，这些星系中的气相丰度恒定。硅耗尽与绝对选择性消光R $_V$呈线性相关，表明气体耗尽与尘埃粒度之间存在联系。消光图来自于并行成像中的恒星测光，可以与赫歇尔和斯皮策的FIR图像进行比较，以估计LMC金属丰度下尘埃的发射率。完整的METAL样品的消耗，紫外消光曲线和消光图将告知LMC中尘埃颗粒的丰度，大小，成分和光学性质，全面提高我们对尘埃性质的理解，以及估计附近和高红移星系中尘埃气体质量，恒星形成率和历史的准确性。这篇综述性论文描述了METAL调查的目标、设计、数据简化和初步结果。
2019-01-17 astro-ph.GA
Interstellar Gas-phase Element Depletions in the Small Magellanic Cloud: A Guide to Correcting for Dust in QSO Absorption Line Systems
根据小麦哲伦星云（SMC）内18颗恒星光谱中紫外吸收特征相对于相关速度的强度，给出了小麦哲伦星云（SMC）星际介质中9种不同元素的气相丰度数据。根据这些信息和SMC中年轻恒星中元素分数定义的总丰度，我们构建了关于这些元素如何凝结成固体形式到尘埃颗粒上的一般解释。作为一个组，元素Si，S，Cr，Fe，Ni和Zn表现出与Jenkins（2009）定义的银河系局部相似的耗尽序列。元素Mg和Ti在SMC中的消耗速度比在银河系中慢，而Mn的消耗速度更快。我们推测，这些差异可能是由不同的化学亲和力不同现有的粮食基板。例如，有证据表明SMC中多环芳烃（PAHs）的质量分数明显低于银河系。我们建议，我们观察到的SMC的耗尽序列可以提供一个更好的模型来解释低金属丰度阻尼莱曼α（DLA）和亚DLA吸收系统，记录在遥远的类星体和伽马射线暴余辉的光谱中的元素丰度。
2017-05-07 astro-ph.GA
The effects of local stellar radiation and dust depletion on non-equilibrium interstellar chemistry
星际化学对星系形成很重要，因为它决定了气体冷却的速度，并使我们能够预测离子和分子的可观测光谱线。我们探讨了星际介质（ISM）的化学建模的两个核心方面：（1）本地恒星辐射的影响，电离和加热气体，和（2）金属耗尽到尘埃颗粒，这减少了丰富的金属在气相中。我们运行高分辨率（400 M $_\odot$每个重子粒子）模拟孤立的盘星系，从矮星到银河系质量，使用FIRE星系形成模型与CHIMES非平衡化学和冷却模块。在我们的基准模型中，我们耦合的化学物质的恒星通量计算从恒星粒子使用近似的辐射转移计划，我们实现了一个经验的密度依赖处方的金属耗尽。为了比较，我们还运行模拟与空间均匀的辐射场，没有金属耗尽。我们的基准模型广泛地再现了观测到的HI和H2质量随恒星质量的变化趋势，以及[CII] 158 $μ$ m、[OI] 63 $μ$ m、[OIII] 88 $μ$ m、[NII] 122 $μ$ m和H $α$ 6563 A的线光度随恒星形成率的变化趋势。我们的模拟与均匀的辐射场预测微弱的光度，由高达一个数量级的[OIII] 88 $μ$ m和H $α$ 6563 A，而忽略金属耗尽增加了碳和氧线的亮度的一个因素$\approx$ 2。然而，星系的整体演化并没有强烈地受到局部恒星通量或金属耗尽的影响，除了在矮星系中，包含局部通量导致较弱的流出，因此更高的气体分数。
2022-08-30 astro-ph.GA
Elemental depletions in the Magellanic Clouds and the evolution of depletions with metallicity
我们提出了一个研究的气体和尘埃的成分在大麦哲伦云和小麦哲伦云（LMC和SMC，一起-的MC）作为测量的紫外吸收光谱。我们已经测量了P II和Fe II沿85视线对MC使用档案FUSE的意见。对于其中的16条视线，我们已经从新的HST COS观测中测量了Si II，Cr II和Zn II。我们结合这些测量与H I和H $_2$柱密度和参考恒星丰度从文献中获得气相丰度，消耗，和气体尘埃比（GDR）。我们的84个P测量值中的80个和我们的16个Zn测量值中的13个被耗尽超过0.1个十年，这表明P和Zn丰度在SMC的金属丰度处和以上不是准确的金属丰度指标。最大的P和Zn消耗是相同的MW，LMC和SMC。Si、Cr和Fe在SMC中比在MW或LMC中系统地更少地耗尽。SMC中的最小Si耗尽与零一致。我们的耗尽衍生的GDR与文献中的GDR大致一致。在一个星系内，GDR随位置的不同而变化，在LMC中变化高达2倍，在SMC中变化高达5倍。这种变化是尘埃在星际介质的弥漫中性阶段被破坏和/或增长的证据。
2015-03-30 astro-ph.GA
Influence of the nano-grain depletion in photon-dominated regions: Application to the gas physics and chemistry in the Horsehead
从弥漫的星际介质（ISM）到密度更大的云（如光子主导区（PDR）），物理条件的巨大差异引发了尘埃性质（即成分，大小和形状）的演变。气体的物理和化学性质与这些尘埃性质密切相关，因此受到尘埃演化的影响，特别是受PDR外部辐照部分纳米颗粒耗尽的影响。我们强调的影响，纳米颗粒耗尽的气体物理和化学的马头星云，一个原型PDR。我们使用了一个模型的原子和分子气体的PDR，Meudon PDR代码，使用扩散ISM样灰尘和马头样灰尘的气体物理和化学研究纳米颗粒耗尽的影响，专注于光电加热和H2形成的影响，因此，对H2气体线。我们发现，在马头纳米晶粒耗尽强烈影响气体加热通过光电效应，从而气体温度和H2的形成，因此H -> H2的位置。因此，H2的前四条纯转动线（例如0-0 S（0）、S（1）、S（2）和S（3））的变化系数为2至14。在模型中经常被低估的0-0 S（3）线在考虑纳米颗粒损耗时被低估得更厉害，这是由于通过光电效应减少了气体加热。这强烈表明，我们的理解的激发H2和/或加热过程中的马头，更一般地在PDR，仍然是不完整的。马头外部的纳米颗粒耗尽对几种气体示踪剂有很大的影响，这些气体示踪剂在JWST对辐照云的观测中将是突出的。因此，我们需要考虑这种消耗，以提高我们对马头的理解，更普遍的是PDR，并为任务的最佳科学回报做出贡献。
2021-04-16 astro-ph.GA
Evolution of the dust-to-metals ratio in high-redshift galaxies probed by GRB-DLAs
上下文关于高红移尘埃的性质的几个问题仍然没有解决：它的组成，它的生产和增长机制，以及它对背景源的影响。目标。我们提供了一个更精确的尘埃贫化水平和尘埃-金属比（DTM）之间的关系，并利用DTM通过伽马射线暴阻尼莱曼α吸收体（GRB-DLAs）研究了高红移宇宙中尘埃的起源和演化。方法.我们使用吸收线测量的金属柱密度共19 GRB-DLAs，包括五个新的伽玛暴余辉光谱VLT/X-射手。我们使用最新的线性模型来计算每个DLA中的粉尘损耗强度因子。使用这些值，我们计算总灰尘和金属柱密度，以确定DTM。我们探讨了DTM与金属丰度的演变，并将其与以前用不同方法测量的DTM趋势进行比较。结果我们在19个GRB-DLA中的16个中发现了显着的尘埃耗尽，但19个中的18个的DTM显着低于银河系。我们发现，DTM与金属丰度呈正相关，这支持了占主导地位的ISM尘埃形成的颗粒生长模式。我们发现从耗尽测量的尘埃含量和来自总的V-波段消光，$A_V$，通过拟合余辉SED测量之间有很大的差异。我们建议不要使用一种方法的测量值来估计另一种方法的测量值，直到可以解决差异。
2017-03-02 astro-ph.GA
Ionization correction factors and dust depletion patterns in giant HII regions
我们提供了新的电离校正因子（ICF）的碳，氮，氖，硫，氯，氩在巨大的H II区域。ICF计算使用最具代表性的光电离模型从一个大的初始网格。这些模型是利用旋涡星系和蓝色致密星系（BCG）中985个巨H II区（GHR）的观测样本选择的。观察样本还用于为每个模型分配权重，描述其与[O III]/H β vs [N II]/H α图中观察结果的一致程度。除了ICF，我们提供了，第一次，其形式的不确定性的解析表达式。我们使用ICF计算样品中氮、氖、硫和氩的丰度。我们的丰度在所采用的框架内是强大的，但可能需要在原子数据或电离辐射的光谱能量分布在H II区域的重要变化的情况下进行修订。考虑到我们获得的BCG样品的丰度模式（GHR样品的丰度是不太可靠的），我们发现，氧气耗尽成尘埃颗粒的金属丰度增加的速度，并达到0.12德克斯在太阳丰度。讨论硫和氩的可能耗尽需要考虑最近的Ia型超新星产量，这仍然是不确定的。
2021-05-19 astro-ph.GA
Interstellar Silicon Depletion and the Ultraviolet Extinction
Spinning small silicate grains were recently invoked to account for the Galactic foreground anomalous microwave emission. These grains, if present, will absorb starlight in the far ultraviolet (UV). There is also renewed interest in attributing the enigmatic 2175 Angstrom interstellar extinction bump to small silicates. To probe the role of silicon in the UV extinction, we explore the relations between the amount of silicon required to be locked up in silicates [Si/H]_{dust} and the 2175 Angstrom bump or the far-UV extinction rise, based on an analysis of the extinction curves along 46 Galacti…
2017-10-11 astro-ph.GA
C/O abundance ratios, iron depletions, and infrared dust features in Galactic planetary nebulae
我们研究的尘埃存在于56银河系行星状星云（PNE）通过其铁的贫化因子，其C/O丰度比（在51个对象），和尘埃的红外光谱中出现的功能（33个对象）。我们的样本对象具有良好质量的深光学光谱，其中大多数还具有紫外观测。我们使用这些观测结果，以均匀的方式获得所有对象的铁丰度和C/O丰度比。我们编译检测的红外尘埃功能从文献中，我们分析了可用的斯皮策/IRS光谱。大多数PNe具有低于1的C/O比，并且在其红外光谱中显示结晶硅酸盐。具有硅酸盐的PNe具有C/O < 1，除了Cn 1-5之外。大多数具有与富C环境相关的尘埃特征（SiC或通常与MgS相关的30 μm特征）的PNe的C/O $\gtrsim$为0.8。在C/O值的整个范围内检测到多环芳烃，包括6个也显示硅酸盐的物体。所有天体的铁丰度都很低，这意味着它们90%以上的铁原子都沉积在尘埃颗粒中。样品中铁的贫化范围约为两个数量级，并且我们发现具有SiC或红外光谱中30 μm特征的富C天体的贫化因子最高，而具有硅酸盐的富O天体的贫化因子最低。
2014-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Fe/Ni ratio in ionized nebulae: clues on dust depletion patterns
我们进行均匀分析的Fe/Ni丰度比在8个银河系行星状星云（PNE）和三个银河系H II地区，包括猎户座星云，在那里我们研究了四个星云区和一个冲击区。我们使用[Fe ii]，[Fe iii]和[Ni iii]线，以及解释未观察到的离子的电离校正因子（ICF）。我们从广泛的光电离模型网格中推导出镍的ICF。我们比较我们的结果与其他作者在太阳附近的16个中性云与现有的Fe/Ni比在文献中得出的结果。我们发现一个很好的协议之间的电离星云和弥漫的云，这两种类型的区域之间的Fe/Ni比和铁和镍的贫化因子显示出明确的相关性。这一趋势表明，消耗量相对较低的物体具有接近太阳的Fe/Ni比，而在消耗量较高的情况下，Fe/Ni比随着消耗量的增加而增加。我们的研究结果证实，与铁原子相比，镍原子更有效地粘附在尘埃形成或生长更有效的环境中的尘埃颗粒上。
2015-12-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust-depletion sequences in damped Lyman-α absorbers: a unified picture from low-metallicity systems to the Galaxy
我们研究了由于星际介质（ISM）中的尘埃导致的金属耗尽，以推断尘埃颗粒的性质并表征星系的金属和尘埃含量，直到低金属丰度和中等红移z。本文提供了利用甚大望远镜（VLT）紫外和可见中阶梯摄谱仪（UVES）高光谱分辨率观测到的70个阻尼莱曼α吸收体（DLAs）样品的金属柱密度和丰度。这是迄今为止在DLAs中测量的最大的磷丰度样本。我们使用文献测量银河云覆盖高金属丰度结束。我们发现[Zn/Fe]和观测到的相对丰度之间存在紧密的相关性（分散度<= 0.2 dex）。这意味着ISM中的晶粒长大是粉尘产生的重要过程。这些序列是连续的[Zn/Fe]从无尘到尘埃DLAs，以及银河系云，这表明ISM中难熔金属的可用性对尘埃生产至关重要，无论恒星形成的历史如何。我们观察到[S/Zn]高达~0.25 dex的DLAs，这与银河系恒星丰度大致一致。此外，我们发现星系晕星的核合成模式和我们观测到的尘埃最少的DLAs之间有很好的一致性。这支持了最近在低金属含量的DLAs中的恒星形成。Zn、O、P、S、Si、Mg、Mn、Cr和Fe的衍生贫化与[Zn/Fe]相关，对于更难熔的元素具有更陡的斜率。P大多不受粉尘损耗的影响。我们提出典型的消耗模式，作为参考，在未来的研究相对丰度和消耗。我们得出了总的（灰尘校正）金属丰度，通常为DLAs-2 <=[M/H] tot <= 0，并分散在银河ISM的太阳金属丰度。粉尘与金属的…
2016-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Nano-grain depletion in photon-dominated regions
上下文碳纳米颗粒在星际介质（ISM），特别是光子主导区（PDR）的物理化学中起着重要作用。它们的性质随当地的物理条件而变化，并影响当地的化学和动力学。目的。我们的目标是突出碳纳米颗粒在三个不同的PDR的演变，并提出了一个方案的灰尘演变的物理条件的响应。方法.我们使用Spitzer/IRAC（3.6、4.5、5.8和8 $μ$ m）和Spitzer/MIPS（24 $μ$ m）以及Herschel/PACS（70 $μ$ m）来绘制IC 63和猎户座棒的尘埃排放图。为了评估灰尘的属性，我们模拟了灰尘排放在这些地区使用的辐射转移代码SOC与THEMIS灰尘模型。结果无论PDR，我们发现，纳米晶粒耗尽，它们的最小尺寸是大于在扩散ISM（DISM），这表明，导致纳米晶粒被光破坏的机制是非常有效的低于一个给定的临界尺寸限制。纳米颗粒尘埃与气体的质量比与G 0和照明恒星的有效温度的演变表明通过较大颗粒的碎片和纳米颗粒光破坏的纳米颗粒形成之间的竞争。我们模拟尘埃碰撞驱动的辐射压力与经典的一维方法，这是一个可行的方案，通过碎片解释纳米颗粒的形成，因此，观察到的变化纳米颗粒尘埃气体质量比从一个PDR到另一个。结论.我们发现一个广泛的变化，从一个PDR到另一个纳米颗粒粉尘的性质，随着在这些地区的纳米颗粒耗尽的一般趋势。我们提出了一个可行的方案，纳米晶粒的形成，通过破碎的大颗粒由于辐射压力引起的碰撞。
2022-09-09 astro-ph.GA
ATLASGAL-selected massive clumps in the inner Galaxy: I. CO depletion and isotopic ratios
在低质量的制度，它被发现，在冷无星核心的气相碳轴承分子丰度迅速减少，随着密度的增加，作为分子形成地幔尘埃颗粒。我们研究了从ATLASGAL 870微米调查中选择的102个大规模团块中的CO耗尽，并研究了其与演化阶段和源物理参数的相关性。此外，我们还研究了银河系内部[12 C]/[13 C]和[18 O]/[17 O]同位素比值的梯度，以及团簇的维里稳定性。我们使用CO同位素的低J发射线和尘埃连续发射来推断耗尽因子fD。RATRAN一维模型也被用来确定fD和调查的存在下，耗尽以上的密度阈值。同位素比值和光学厚度的推导与贝叶斯方法。我们发现了大量具有大fD的团块，高达~20。较大的值被发现为较冷的团块，从而为早期的进化阶段。对于大规模的团块在最早阶段的演变，我们估计该地区的半径CO耗尽是重要的是一个PC的十分之几。团被发现与总质量来自尘埃连续排放高达~20倍以上的维里质量，特别是在发展较少的来源。这些大的值可以部分地解释的存在的耗尽：如果CO排放主要来自低密度的外层，分子可能是亚热激发，导致高估的尘埃质量。高质量团块中的CO消耗似乎表现为在低质量制度，与较少进化的团块显示出更大的值比他们更发达的同行，并增加更密集的来源的消耗。的C和O同位素比值与以前的测定是一致的，并表现出很大的内在分散。
2014-07-08 astro-ph.GA
A Unified Representation of Gas-Phase Element Depletions in the Interstellar Medium
在我们银河系局部243条视线上取样的17种不同元素的文献中报告的气相元素丰度的研究表明，仅采用三种参数的趋势非常好地表征了固体形式（尘埃颗粒）的耗尽。一个是描述在任何特定视线中适用于气体的总体消耗水平的指数，另外两个代表线性系数，描述如何从该视线参数导出每个元素的消耗。这项研究的信息揭示了在颗粒生长的不同阶段被纳入灰尘中的不同元素的相对比例。本文提出了一个极其简单的方案，用于推导遥远类星体光谱或伽马射线暴光学余辉中的尘埃含量和吸收线系统的金属丰度。与目前公认的想法相反，硫和氪元素的消耗似乎显示出可测量的变化，因为其他元素的一般消耗水平增加，尽管需要更多的数据来确定这些发现是否真正令人信服。氮似乎没有显示出这种增加。在致密气体区，以固体形式存在的氧远远超过了以硅酸盐或金属氧化物形式存在的氧;这一结论是基于对消耗的差分测量，因此不受太阳丰度参考尺度的不确定性的影响。
2009-05-19 astro-ph.GA
On the O/H, Mg/H, Si/H and Fe/H Gas and Dust Abundance Ratios in Galactic and Extragalactic H II Regions
我们推导出猎户座星云和剑鱼座30的Mg/H比。我们还计算了极端贫金属星系SBS 0335-052的O/H和Fe/O比值。我们估计在银河系和河外的H II地区的镁，硅和铁的尘埃贫化。基于这些消耗，我们估计嵌入在灰尘中的O原子的分数作为O/H比的函数。我们发现随着O/H的增加，O的消耗增加。O耗尽从已知的最贫金属的H II区域的约0.08 dex增加到富金属的H II区域的约0.12 dex。在比较星云和恒星的丰度时，必须考虑这种损耗。
2010-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Galactic Dust-Up: Modeling Dust Evolution in FIRE
最近已经取得了长足的进步，发展尘埃演化模型的星系形成模拟，但这些方法在他们的假设和复杂程度不同。在这里，我们介绍和比较两个独立的尘埃演化模型（标记为“元素”和“物种”），最近的方法的基础上，纳入GIZMO代码，再加上消防2恒星反馈和ISM物理。这两种模型都解释了湍流尘埃扩散、恒星产生的尘埃、通过气尘吸积产生的尘埃、时间分辨的超新星造成的尘埃破坏、热气中的热溅射和星暴。“元素”模型跟踪广义灰尘物种的演变，并利用一个简单的，“可调”的灰尘增长例程，而“物种”模型跟踪特定的灰尘物种与设置的化学成分的演变，并结合了物理动机，两个阶段的灰尘增长例程。我们测试和比较这些模型在一个理想化的银河系质量的星系，发现，虽然都产生合理的星系集成的尘埃金属（D/Z）的比率和预测气体尘埃吸积作为主要的尘埃生长机制，需要一个化学激发的模型来重现所观察到的比例关系之间的个别元素耗尽和D/Z与柱密度和局部气体密度。我们还发现，包括理论上的金属铁和含O的尘埃物种的情况下，需要特定的尘埃物种，以配合观察O和Fe的耗尽，和一个亚分辨率致密分子气体/CO计划的整合是必要的，既匹配观察到的C耗尽，并确保碳质尘埃不会在密集的环境中过度生产。
2022-06-07 astro-ph.GA
MusE GAs FLOw and Wind (MEGAFLOW) V. The dust/metallicity-anisotropy of the Circum-Galactic Medium
我们研究环银河系介质（CGM）的尘埃含量是否取决于类星体视线相对于星系主轴的位置，使用13个星系-MgII吸收体对（9 - 81 kpc距离）从MusE GAs流动和风（MEGAFLOW）调查在0.4 < z < 1.4。CGM的粉尘含量是使用紫外线和可见中阶梯光谱仪（UVES）数据从[Zn/Fe]获得的。当[Zn/Fe]的直接测量不可用时，我们从一种方法来估计灰尘的消耗，该方法包括解决多个单离子化离子（例如MnII，CrII，ZnII）的消耗，因为每个离子以不同的速率消耗灰尘颗粒。我们发现方位角和[Zn/Fe]之间呈正相关，Pearson r = 0.70 +/- 0.14。沿长轴的视线显示[Zn/Fe] < 0.5，而沿短轴的[Zn/Fe]> 0.8。这些结果表明，CGM沿短轴平均更丰富的金属（由~ 1德克斯）比气体位于沿星系的主轴提供的尘埃耗尽是金属丰度的代理。这种各向异性的分布是一致的流出和吸积流体动力学模拟的最新结果。
2021-01-06 astro-ph.GA
Chemical diversity of gas in distant galaxies: The metal and dust enrichment and variations within absorbing galaxies
星系中气体的化学成分可以通过吸收光谱学详细测量。通过以这种方式研究星系中的气体，可以研究宇宙中数量最多的小而微弱的星系。特别是，吸收系统中气体的化学分布使我们能够深入了解星系内部和周围的气体循环。在这里，我们研究了$1.7 < z < 4.2$之间的64个阻尼莱曼α吸收（DLA）系统中的化学富集。我们使用VLT/UVES的高分辨率光谱来推断几种金属的相对丰度的灰尘耗尽。我们在DLAs内进行了逐组分分析，并分析了其化学富集的变化。与氢不同，金属柱可以表征单个组分。我们用它们来推导出粉尘贫化（[Zn/Fe]拟合），作为化学富集的指标。我们发现，一些DLAs是化学多样的，与[Zn/Fe]适合范围高达0.62 dex在一个单一的系统内。这表明这些星系中的吸收气体是化学多样的。虽然我们没有发现一个明显的趋势，减少尘埃消耗与红移，我们看到，最丰富的化学系统是在较低的红移。我们还观察到的证据，在所有的红移，这可能是由于原始气体到星系的吸积的尘埃贫成分。我们结合了各个气体成分的化学和运动学性质，并观察了下落气体的潜在特征，在低于$\sim$ 100 km/s的速度下具有低消耗，以及流出，具有高消耗和$\sim$ 600 km/s的速度。我们发现α-元素的过量（$\sim$ 0.3dex的增强）和Mn在几个组分中的丰度不足，这可能是ISM中核心塌陷SNe核合成的特征。我们观察到这些影响主要是在较低水…
2023-01-31 astro-ph.GA
Recalibration of Pagel's method for HII regions considering the thermal structure, the ionization structure, and the depletion of O into dust grains
利用文献中的28个HII区的样本和测量的温度不均匀性参数t^2，我们对Te（4363/5007）方法确定的化学丰度进行了统计校正。我们使用t^2值来校正氧气的气体丰度，并考虑到氧气消耗到尘埃中，以计算这些物体的总丰度。这种校正是用来获得一个新的校准Pagel的强线方法，R_{23}，以确定在HII地区的氧丰度。我们的新校准同时考虑了温度结构，电离结构，和氧耗尽成尘埃颗粒的分数。文献中以前的校准包括这些因素中的一个或两个;这是第一次将所有三个因素都考虑在内。这种重新校准调和了不同方法测得的温度之间的系统差异。我们发现，由于热不均匀性和灰尘耗尽的总校正量增加的HII地区的O/H比的因素为1.7至2.2（或0.22至0.35德克斯）。这一结果在天体物理学的各个领域都有重要的意义，例如研究初始质量函数的高端，恒星形成率和星系的质量-金属丰度关系等。
2012-07-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Combined CO & Dust Scaling Relations of Depletion Time and Molecular Gas Fractions with Cosmic Time, Specific Star Formation Rate and Stellar Mass
我们结合分子气体质量推断CO排放在500恒星形成星系（SFG）之间的z=0和3，从IRAM-COLDGASS，PHIBSS 1/2和其他调查，与气体质量来自赫歇尔远红外尘埃测量在512星系堆栈在相同的恒星质量/红移范围。我们用红移、比恒星形成速率和恒星质量来约束恒星形成主序附近SFG的分子气体耗尽时标和气体与恒星质量比的标度关系。CO和灰尘的标度关系同意非常好。这表明CO-H2质量转换因子在主序列的0.6dex内变化很小（sSFR（ms，z，M*）），并且在整个红移范围内小于0.3dex。这项研究建立在并加强了早期工作的成果。我们发现tdepl的尺度为（1+z）^-0.3 *（sSFR/sSFR（ms，z，M*））^-0.5，几乎不依赖于M*。由此产生的Mmolgas/M ~（1+z）^3的陡峭红移关系与sSFR的关系相对应，并且可能反映了气体供给速率。在高M* 下的减少的气体分数由SFR-M* 关系的平坦化驱动。在整个红移范围内探测到一个较大的sSFR在常数M* 是由于一个不断增加的气体分数和减少耗尽时间尺度的组合。因此，星系综合样品的Mmolgas-SFR速率关系表现出超线性斜率，这与sSFR的范围增加。有了这些新的关系，现在可以确定Mmolgas的相对精度为0.1dex，0.2dex包括系统的不确定性。
2014-12-05 astro-ph.GA
Dust destruction in non-radiative shocks
超新星遗迹冲击波是星际尘埃颗粒被破坏的主要场所。然而，在非辐射冲击中的粉尘销毁效率仍然不是很清楚。一种方法来估计被摧毁的尘埃的分数是比较冲击后的气体丰度和震前介质总丰度之间的差异时，震前元素耗尽因素是已知的。我们比较了大麦云云（LMC）中16个SNR的激波后气体丰度与我们基于69颗慢转早期B型星推导出的LMC星际介质丰度。结果表明，在冲击波中，平均有$\sim$ 61%的富硅尘埃颗粒被破坏，而富铁尘埃颗粒的破坏率仅为$\sim$ 40%.这一结果支持了这样一种观点，即在扩散中性介质中，Fe的高度耗尽不是由富Fe晶粒的回弹性引起的，而是由于更快的生长速率。这项工作也为限制星际尘埃的化学成分提供了一种潜在的方法。
2019-07-29 astro-ph.GA
Interstellar Extinction and Elemental Abundances: Individual Sight Lines
虽然银河系星际消光曲线和尘埃形成元素的气相丰度在不同的视线之间表现出相当大的变化，但大多数尘埃消光建模工作都是针对银河系平均消光曲线，这是通过对许多不同气体和尘埃性质的云进行平均而获得的。因此，关于尘埃性质和星际环境之间关系的任何细节都丢失了。在这里，我们利用空间望远镜获得的大量灭绝和元素丰度数据，探索大量个体视线的尘埃特性。我们对每个视线的观测消光曲线进行建模，并推导出主要尘埃形成元素的丰度（即，C、O、Si、Mg和Fe）需要捆绑在灰尘中（即，粉尘损耗）。然后，我们面对的衍生粉尘损耗与所观察到的气相丰度的这些元素，并调查环境对粉尘的属性和元素损耗的影响。研究发现，对于大多数的视线，星际氧原子完全被气体和尘埃所容纳，因此似乎不存在“丢失氧气”的问题。对于那些视缐上氢柱密度为$A_V/N_H$ $>$ 4.8 $\times$ 10 $^{-22}$ mag cm $^2$ /H的恒星，即使星际C/H、Si/H、Mg/H和Fe/H丰度被假设为银河系化学演化增加的原太阳丰度，也缺乏制造尘埃的C、Si、Mg和Fe元素来解释观测到的消光。
2021-11-06 astro-ph.GA
Updated extraction of the APOGEE 1.5273 μm diffuse interstellar band: a Planck view on the carrier depletion in dense cores
最新的SDSS/APOGEE数据发布DR 14提供了更多的H波段恒星光谱和相关的恒星模型，使用了一种称为大炮的创新算法。我们利用这些新技术提取了15 273 nm的近红外DIB，并研究了它与尘埃消光和发射的联系。我们修改了我们的自动拟合方法，专门用于热恒星，并在早期的研究中使用了一些调整，其动机是从早期或中间型恒星到红巨星的变化。还开发了一种新方法来量化DIB强度的上限。我们将我们的DIB测量结果与Starhorse数据库中的恒星距离Av进行了比较。然后，我们比较了由此产生的DIB消光比与来自普朗克数据的尘埃光学厚度，全球范围内，也分别为附近的离面云复合体。我们的分析导致了一个目录的生产，其中包含124 064个新的测量的15 273个DIB，使我们能够重新审视DIB强度和尘埃红化之间的相关性。新的数据清楚地表明，天空平均15 273 DIB强度与Av在两个数量级上线性相关，正如早期研究所报道的那样，但在稠密云层后面高度发红的视线中，Av与消光之间的关系趋于平稳。与普朗克单个光学深度的比较以一种明显的方式揭示了致密核心中的DIB损耗，并表明它适用于所有离面致密云。APOGEE测量证实了15 273 DIB载体的普遍存在，相对于密集的云核中的尘埃颗粒减少，在某种程度上，可以经验相关的尘埃光学厚度达到云。
2019-03-27 astro-ph.GA
Chemical depletion in the Large Magellanic Cloud: RV Tauri stars and the photospheric feedback from their dusty discs
目的：通过研究的光球丰度的4 RV金牛星在LMC，我们测试是否耗尽模式的难熔元素，在类似的银河系的来源，也是常见的河外来源。由于这种耗尽过程可能只发生在一个稳定的磁盘通过相互作用，我们调查这些来源的拱星环境。方法：使用高分辨率UVES光谱进行了详细的光球丰度研究。为了研究星周环境，我们使用光度数据来构建恒星的光谱能量分布，并确定星周环境的几何形状，而低分辨率的斯皮策-IRS红外光谱用于跟踪其矿物学。结果如下：我们的研究结果表明，同样在LMC中，金牛座RV星的光球通常受到耗尽过程的影响，尽管它的强度在不同的源之间有很大的不同。从我们详细的盘建模和矿物学研究，我们发现，这一过程，在银河系中，似乎密切相关的稳定开普勒盘的存在。新研究的河外天体具有与被尘埃盘包围的银河系后AGB双星相似的观测特征，因此也被认为是双星系统的一部分。一个源显示出非常小的红外线过剩，这对于盘源来说是不典型的，但仍然有耗尽的证据。我们推测这可能指向一个非常进化的圆盘的存在，类似于年轻恒星周围的碎片圆盘。
2009-10-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Possible depletion of metals into dust grains in the core of the Centaurus cluster of galaxies
通过对半人马座星系团核心（NGC\，4696）的深度（$\sim$ 800 ks总净暴露量）\textit{Chandra} /ACIS-S观测进行全面、综合和保守的再分析，我们给出了方位角平均金属丰度剖面。经过仔细检查各种来源的系统的不确定性，包括选择的光谱解投影方法，假设的气体的温度结构，和不确定性的连续建模，我们确认存在的“反应”元素Fe，Si，S，Mg和Ca的丰度的中心下降，在$r\lesssim$ 10千秒差距。当分析\textit{XMM-Newton} /EPIC数据（$\sim$ 150 ks）时，也发现了相同的下降。采用我们最保守的方法，我们发现，与Fe，Si，S，Mg和Ca的中心下降不同，“非反应性”元素Ar的丰度与没有中心下降完全一致。Ar/Fe比的显著（$>3σ$）中心径向增加进一步证实了这一点。我们的研究结果证实了以前提出的“尘埃枯竭的情况下”，其中中央金属丰度下降的解释是沉积的一个显着的部分中央冷却的活性金属到尘埃颗粒存在于半人马座星系团的中心区域。这也得到了先前发现的支持，即NGC 1，4696中金属丰度下降的程度与红外尘埃发射大致一致。
2019-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metal Abundances and Depletions in the Neutral Interstellar Medium of Galaxies: the Local Volume as a Laboratory
将星系中性气体的化学丰度与年老恒星和年轻恒星的光球丰度、电离气体丰度和星系晕的丰度进行比较，可以追踪宇宙在整个宇宙时代的化学富集。特别是，我们的化学富集的阻尼莱曼α系统（DLAs）的光谱观测的理解依赖于从气体到尘埃相的金属消耗的校正。这些修正必须在附近的宇宙中确定，在那里可以测量最近从星际介质中形成的年轻恒星的气相丰度和光球丰度。多目标高分辨率（R>50，000）紫外线（970-2400 A）和光学局域体积星系中大质量恒星的300-600 nm光谱（D < 15 Mpc），涵盖广泛的金属丰度（太阳能对太阳能的百分比）和形态类型将提供获得生命周期详细而全面的特征所需的丰度和枯竭测量这一发现有助于研究星系中性气体和尘埃中的金属，从而在观测上解决有关化学富集和星系演化的重要问题。
2019-03-21 astro-ph.GA
Interstellar dust production, destruction and effects of dust depletion in galaxies
INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文物理与空间科学观测站）
本文综述了尘埃颗粒如何影响星际化学丰度及调控星系尘埃预算的过程，探讨了尘埃在高红移系统中的作用，并指出未来需关注高红移尘埃预算和低金属licity系统的性质研究。
2026-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lurking systematics in predicting galaxy cold gas masses using dust luminosities and star formation rates
我们使用星系从赫歇尔参考调查评估常用的间接预测的冷气质量。我们使用红外尘埃排放和气体耗尽时间方法校准冷中性原子和分子气体的预测，这些方法是自洽的，具有约20%的准确度（在总冷气体质量的预测中具有最高的准确度）。然而，适度的系统残留依赖性被发现在所有的校准，这取决于分子和原子气体之间的分区，并可以超过/低于预测气体质量高达0.3dex。正如预期的那样，基于尘埃的估计在预测总气体质量方面最好，而基于耗尽时间的估计只能预测（恒星形成）分子气体质量。此外，我们建议在将这些预测应用于高z星系时要谨慎，因为当对主导气相做出不正确的假设时，可能会出现显著的（0.5dex或更多）误差。使用预测的气体质量导出的任何标度关系可能与所使用的校准比与实际观察到的星系更密切相关。
2018-01-26 astro-ph.GA
Detection of Dust in High-Velocity Cloud Complex C -- Enriched Gas Accreting onto the Milky Way
本文利用HST/COS高信噪比光谱在高速云复合体C中探测到Fe、Si、Al的尘埃耗损，揭示该下落气体曾经过星系加工，并讨论了银河系喷泉、潮汐剥离等起源模型。
2023-04-05 astro-ph.GA
Lupus disks with faint CO isotopologues: low gas/dust or large carbon depletion?
由于ALMA最近的调查，一个可以在原行星盘中独立观察气体和尘埃的时代已经开始。第一个接近完整的高分辨率磁盘调查在一个单一的恒星形成区域的尘埃和气体已经在狼疮进行，发现令人惊讶的低气体/尘埃比。这项工作的目标是充分利用CO同位素观测狼疮，比较它们与物理化学模型的结果，以获得大量的磁盘的气体质量。我们采用物理化学模型来分析连续和CO同位素观测狼疮盘，包括同位素选择性过程和冻结。还使用ALMA 13 CO检测，计算了总共34个源的圆盘气体质量，扩大了Ansdell等人（2016）研究的10个圆盘的样本，其中也检测到C18 O。我们确认，整体气体质量是非常低的，往往小于1 $M_{\rm J}$，如果挥发性碳没有耗尽。因此，全球气体/尘埃比率主要在1至10之间。低的CO基气体质量和气体/粉尘比可能表明气体的快速损失，或者化学演变，例如通过将CO中的碳螯合到更复杂的分子中，或者碳锁定在更大的物体中。目前的ALMA观测无法区分这两种假设。我们已经模拟了这两种情况，但化学模型的结果不允许我们排除其中之一。假设所有狼疮盘在过去的几百万年中主要由于粘性过程而演化，Manara等人（2016）发现的当前质量吸积率和尘埃质量之间的观测相关性意味着恒定的气体-尘埃比，基于观测到的$M_{\rm disk}/\dot{M}_{\rm acc}$比，接近100。这反过来又指出了一种情况，其中碳消耗是负责低CO…
2016-12-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical modelling of dust-gas chemistry within AGB outflows -- II. Effect of the dust-grain size distribution
AGB星和超新星是构成星际介质的主要物质。AGB星形成的尘埃颗粒被认为很大。然而，由于尘埃在其流出物中的成核和生长仍然不清楚，尘埃粒度分布（GSD）是未知的。这是一个重要的不确定性，我们的知识的化学和物理历史的星际尘埃，作为AGB尘埃形式的$\sim$ 70%的起点，其演变。我们扩展了我们的化学动力学模型，其中包括一个全面的粉尘-气体化学。现在允许GSD偏离通常假设的标准Mathis et al.（1977）分布。我们发现，特定的GSD可以显着影响内流出的粉尘-气体化学。我们的研究结果表明，耗尽的气相物种的水平取决于平均晶粒表面积的GSD。当使用一系列跃迁时，可以从分子发射线的观测中检索气相丰度分布及其可能的耗尽。由于GSD处方内的简并性，无法检索特定参数，仅检索平均晶粒表面积（下限）。尽管如此，这可以区分主要由大颗粒或小颗粒组成的灰尘。我们表明，当结合其他可观测的，如光谱能量分布和偏振光，耗尽水平从分子气相丰度分布可以限制难以捉摸的GSD的尘埃AGB流出到ISM。
2020-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The cold gas and dust properties of red star-forming galaxies
我们研究了一个名为“红色不匹配星系”的红色恒星形成星系样本的冷气体和尘埃性质。“我们从低红移星系的代表性样本中收集单碟CO观测和HI观测，以及我们自己的JCMT CO观测红色失配。我们还获得SCUBA-2 850微米观测这些星系的一个子集。有了这些数据，我们比较的分子气体，总冷气体，和灰尘的红色不适合对他们的蓝色对应物（“蓝色活性”）考虑到使用生存分析技术的非检测性能。我们比较这些属性在固定位置的日志SFR日志M* 平面，以及与恒星形成的主要序列的偏移。与蓝色活性物质相比，红色不匹配物质的分子气体耗尽时间稍长，总气体耗尽时间相似，分子和总气体质量分数明显较低，尘埃与恒星质量比较低，尘埃与气体比相似，并且在$\log M_\mathrm{mol}$ - $\log M_\star$平面上的斜率明显更平坦。我们的研究结果表明，红色不适合作为一个人口可能会淬火由于天然气供应短缺。
2022-08-24 astro-ph.GA
Observing Co-Located Neutral and Ionized Gas-Phase Iron Depletion in the Magellanic Clouds
University of Washington（华盛顿大学）；Indiana University（印第安纳大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）
本研究利用HST/COS、HST/STIS光谱观测麦哲伦星云33条视线，对比同位置H II区与中性ISM的S、Fe丰度，发现H II区Fe亏缺更强，可示踪难直接观测的致密分子云Fe亏缺。
2026-08-14 astro-ph.GA
Using HCO$^+$ isotopologues as tracers of gas depletion in protoplanetary disk gaps
在原行星盘的尘埃连续体中看到的广泛的环和间隙有时伴随着在分子线发射中看到的类似的子结构。一个例子是AS 209中100 au处的外能隙，这表明H $_{13}$ CO $^+$和C $_{18}$ O发射强度随着能隙中的连续谱而降低，而DCO $^+$发射在能隙内部增加。我们的目标是研究两种情况下的DCO $^+$ /H $_{13}$ CO $^+$和DCO $^+$ /HCO $^+$比率在原行星盘间隙中的行为：气体耗尽跟随尘埃耗尽和只有尘埃耗尽。我们首先使用热化学模型ANDES模拟物理磁盘结构。这个1+1D稳态圆盘模型计算气体和尘埃的热平衡，包括FUV、X射线、宇宙射线和其他电离源，以及分子冷却剂的简化化学网络。然后，采用扩展的氘分馏气体-颗粒化学网络计算分子丰度。理想的合成光谱和零阶矩图与石灰。我们能够定性地再现的DCO $^+$强度的增加和减少的H $_{13}$ CO $^+$和C $_{18}$ O强度内的磁盘间隙，这是定性地类似于在外部AS 209间隙中观察到的。相应的圆盘模型假设气体和尘埃都在间隙中耗尽。富气隙模型中，只有尘埃被耗尽，产生的辐射在所有HCO $^+$同位素和C $_{18}$ O中都太亮。DCO $^+$ /H $_{13}$ CO $^+$线比可用于探测CO雪线外尘埃连续间隙中的气体耗尽。DCO $^+$ /C $_{18}$ O线比显示出类似的…
2020-09-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping Large-Scale CO Depletion in a Filamentary Infrared Dark Cloud
红外暗云（IRDC）是一种冷的、高质量表面密度和高密度的结构，可能代表了大质量恒星和恒星团簇形成的初始条件。从IRDC的CO排放有可能是有用的跟踪其动态，但可能会受到耗尽的气相丰度，由于冻结到尘埃颗粒。在这里，我们分析了C18 O J=1-0和J=2-1发射线数据，采取了IRAM 30米望远镜，高分辨率IRDC G035.39。0033.我们推导出的激发温度作为位置和速度的函数，具有典型值的~ 7 K，从而推导出总质量表面密度，Sigma_C18O，假设标准气相丰度和占线中的光学深度，它可以达到的值~1。质量表面密度达到约0.07 g/cm^2。我们比较这些结果的质量表面密度来自中红外（MIR）消光映射，Sigma_SMF，巴特勒和谭，预计是不敏感的尘埃温度在云中。在大于10 σ的显著性下，我们发现当σ从~0.02增加到~0.2 g/cm^2时，Sigma_C18O/Sigma_SMF降低约5倍，我们将其解释为CO耗尽的证据。数百个太阳质量受到影响，使其成为直接观察到CO消耗的最大云团之一。我们提出了一个地图的消耗因子的灯丝和讨论的IRDC的形成的影响。
2011-06-13 astro-ph.GA
The efficiency of grain growth in the diffuse interstellar medium
在尘埃演化的模型中，气相金属的吸积导致的颗粒生长是一个常见的假设，但在致密气体中，时间尺度足够短，吸积有效，物质以冰幔的形式吸积，而不是增加耐火颗粒质量。有人认为，由于带正电离子的库仑吸引力，扩散星际介质（ISM）中带负电的小颗粒可以有效地吸积，避免了这个问题。我们表明，这不可避免地导致小晶粒半径的增长，直到它们变得带正电，在这一点上，进一步的增长被有效地停止。当假设颗粒尺寸分布不变时，在扩散ISM条件下产生的气相损耗被显著高估。虽然可以通过改变初始粒度分布或假设高效的颗粒粉碎来重现观察到的消耗，但这两种选择都会导致不切实际的远紫外线消光水平。我们认为，观察到的元素消耗在弥漫ISM更好地解释较高的初始消耗，结合低效率的尘埃破坏超新星在中等（$n_{\rm H} \sim 30 {\rm \, cm^{-3}}$）密度，而不是更高的吸积效率。
2021-01-12 astro-ph.GA
CO Depletion in Infrared Dark Clouds
Institut de Radioastronomie Millimétrique（毫米波射电天体物理研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Chalmers University of Technology（查尔摩斯理工大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Yale University（耶鲁大学）；INAF Osservatorio Astronomico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Observatoire de Paris（巴黎天文台）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理学研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）
研究红外暗云中CO耗尽与气体密度及尘埃温度的关系，提出耗尽因子函数形式，揭示热脱附对CO丰度的影响。
2025-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust in the Smith Cloud? A UV Investigation into the Smith Cloud's Gas-Phase Abundance Patterns
本文利用HST/COS紫外吸收线和GBT射电观测研究Smith Cloud的气相化学耗损，发现硅耗损证据表明其存在尘埃，指出该云可能源于星系喷泉回流或穿过星系平面的矮星系。
2025-04-29 astro-ph.GA
Oxygen Depletion in the Interstellar Medium: Implications for Grain Models and the Distribution of Elemental Oxygen
本文评估了最近发现（Jenkins 2009）的影响，即原子氧正在以硅酸盐和金属氧化物颗粒中无法解释的速度从弥漫的星际气体中耗尽。为了将这一发现置于背景中，考虑了在广泛的环境中将元素O吸收到尘埃中，从稀薄的云间气体和通过耗尽观测采样的扩散云到稠密的云，其中冰幔和气态CO成为O的重要储存库。在这些对比鲜明的区域中的O的分布是量化的一个共同的参数，氢的平均数密度。在扩散相和致密相之间的界面（就在冰幔生长开始之前），多达160 ppm的O丰度是无法解释的。如果这个贫氧的储层持续到更高的密度，它对分子云中的氧预算有影响，在那里观察到相同数量级的短缺。在各种可能的载体中，最有可能的似乎是一种含O的碳质物质，类似于星尘任务返回的彗星颗粒中发现的有机物。星际尘埃的“有机耐火材料”模型根据这些发现重新检查，并得出结论，需要进一步的观测和实验室工作，以确定这类材料是否存在的数量足以占一个显着的一部分不明贫化氧。
2009-12-17 astro-ph.GA
Probing the Cold Deep Depths of the California Molecular Cloud: The Icy Relationship between CO and Dust
我们在前所未有的云深动态范围（Av = 3 - 60等）内研究了加州分子云中分子气体和尘埃之间的关系。我们比较深赫歇尔为基础的尘埃消光的测量与观测的12 CO，13 CO，和C18 O J=2-1线在整个云的亚秒差距尺度。我们直接测量CO积分强度与尘埃消光的比率，以获得云中超过1 e5个独立位置处的CO X因子。与早期的研究结果一致，我们发现没有一个单一的12 CO X因子可以表征云的冷区（Tdust<20 K）中的分子气体，这占了云的大部分质量。我们能够推导出一个单值的X因子的所有三个CO同位素在温暖的（Tdust>25 K）的材料，是空间上一致的HII区域周围的恒星LKHa 101。我们推导出13 CO和C18 O的LTE CO柱密度，因为我们发现这两条线都相对光学薄。在暖云材料CO是完全在气相中，我们能够恢复总的13 CO和C18 O丰度。使用CO丰度和深赫歇尔观测，我们测量了整个云的CO冻结到尘埃上的下限，发现一些区域的CO耗尽了20倍以上。我们构建了第一张跨越巨大分子云范围的耗尽图。使用这些地图，我们确定75耗尽定义的核心，并讨论其物理性质。
2020-10-22 astro-ph.GA
Self-Consistent Grain Depletions and Abundances II: Effects on strong-line diagnostics of extragalactic H II regions
元素在尘埃颗粒上的贫化特征是使用任何视线的广义贫化强度$F_*$和趋势线参数$A_X, B_X$和$z_X$。参数$A_X, B_X$和$z_X$定义了相对消耗模式，其值已在以前的工作中公布。本研究使用这些参数来计算后贫化气相丰度的15种不同的元素，而不同的$F_*$从0到1。分析紧急强谱线强度，得到通过输入到多云模式的计算丰度，表明耗尽强度预测的发射线和电离云的热平衡有一个非平凡的影响。元素消耗的量也影响气体中冷却剂的丰度。此外，还发现金属丰度、电离参数U和耗尽强度$F_*$对发射线强度和星际介质（ISM）的热平衡都有简并影响。最后，比较我们的结果，H II区域的样本，使用从附近的Galerkin在阿帕奇点天文台测绘（MANGA）获得的数据显示，最适合的$F_*$约为0.5。然而，这个最佳拟合值并不适用于所有金属丰度。去除硫贫化和改变氮丰度模式可以改善拟合。因此，需要额外的观测证据来验证参数的选择，并更好地限制星系中典型的耗尽强度。
2023-03-27 astro-ph.GA
