Interstellar Dust models towards some IUE stars
采用离散偶极近似（DDA）方法研究了由硅酸盐球状体和石墨包裹体组成的复合尘埃粒子的消光特性。我们计算了复合颗粒在1200 nm-3200 nm紫外光谱区的消光截面，并研究了消光截面随夹杂物体积分数的变化。我们比较了模型的消光曲线与观测到的星际消光曲线从国际紫外探测器（IUE）卫星提供的数据。我们的结果表明，复合晶粒的消光效率与夹杂物的体积分数的变化有明显的变化。特别地，发现在“2175 nm”处的峰值吸收波长随着夹杂物体积分数的变化而向较长波长移动。我们发现轴比为1.33和2.0的复合颗粒模型与观察到的消光相当好地拟合，颗粒尺寸分布为a = 0.005-0.250 $μm$。此外，我们的复合颗粒的结果清楚地表明，在颗粒结构，成分和周围介质的不均匀性修改的消光性能的颗粒。
2013-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
TEM analyses of unusual presolar silicon carbide: Insights into the range of circumstellar dust condensation conditions
陨石样品中的前太阳碳化硅（SiC）颗粒可以帮助限制富碳恒星和核心坍缩超新星的星周凝聚过程和条件。这项研究介绍了我们对来自AGB星（四个主流和一个Y颗粒）和核心塌陷超新星（三个X颗粒）的八个前太阳SiC颗粒的研究结果，这些颗粒是根据μ-拉曼光谱特征选择的，这些特征表明它们具有不寻常的非3C多型体和/或高度的晶体无序。分析透射电子显微镜（TEM），它提供了元素组成和结构信息，显示了复杂的历史的晶粒的证据。我们的TEM结果证实了非3C，2 H晶畴的存在。微量元素的不均匀性和/或亚晶粒中观察到的所有颗粒分析其组成。母星的C/O比值从0.98到大于或等于1.03不等。我们的数据表明，SiC冷凝可以在广泛的条件下发生，其中温度以外的环境因素（例如，压力、气体组成、预凝聚相上的非均质成核）起重要作用。基于先前的μ-拉曼研究，约10%的SiC晶粒可能具有受晶体缺陷、孔隙度和/或亚晶粒影响的红外（IR）光谱特征。未来对复杂SiC颗粒的亚衍射极限红外测量可能会进一步揭示这些特征中的每一个对特征性IR 11 μm SiC特征的形状和位置的相对贡献，从而改善对AGB星（如产生前太阳SiC颗粒的那些）的红外光谱的解释。
2021-05-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Low temperature optical properties of interstellar and circumstellar icy silicate grain analogues in the mid-infrared spectral region
两种不同的硅酸盐/水冰混合物代表星际和星周冰粒的实验室模拟物在实验室中产生。对于第一次，光学常数，实部和虚部的复折射率，这种硅酸盐/水冰混合物的实验测定在中红外光谱区域在低温下。此外，还在实验室条件下导出了纯水冰和纯硅酸盐的光学常数。两组常数进行了比较，即，从硅酸盐/水冰样品的透射光谱计算的测量常数和使用不同的混合规则（有效介质方法）的纯硅酸盐和纯水冰样品的光学常数计算的有效常数。测量的和有效的常数之间的差异表明，混合（平均）的光学常数的水冰和硅酸盐的硅酸盐/冰混合物的光学性质的测定可能会导致不正确的结果。此外，它表明，一部分水冰分子被困在/硅酸盐颗粒上，并没有解吸到200 K。我们独特的数据正好赶上新的具有挑战性的太空任务，詹姆斯韦伯太空望远镜，这将能够带来关于星际和星周颗粒的新的详细信息，合适的实验室数据对于天文光谱的解码是极其重要的。
2018-05-17 astro-ph.GA astro-ph.IM
Composite Grains: Effects of Porosity and Inclusions on the 10$μ$m Silicate Feature
计算了由硅酸盐球体和冰/石墨/或空隙夹杂物组成的复合颗粒在$7.0-14.0μ$ m光谱区的吸收效率。采用离散偶极近似（DDA）和有效介质近似& T矩阵（EMT-T矩阵）方法计算了三种轴比下复合颗粒的吸收效率。我们研究了吸收作为夹杂物和孔隙率的体积分数的函数。特别是，我们研究的变化在$10.0μ$ m功能的夹杂物和孔隙度的体积分数。然后，我们计算这些复合颗粒的红外线通量，并将模型曲线与平均观测到的IRAS-LRS曲线进行比较，这些曲线是针对恒星周围的几个拱星尘埃壳获得的。复合晶粒的这些结果表明，峰值吸收的波长移动和$10.0μ$ m特征的宽度随着夹杂物的体积分数的变化而变化。轴比不是很大（AR $\sim$ 1.3）、夹杂物体积分数f=0.20、尘埃温度约为250-300 $^{\circ}$ K的复合颗粒的模型曲线与观测到的发射曲线相当吻合。
2009-03-15 astro-ph.GA
Rapid grain growth in post-AGB disc systems from far-infrared and sub-millimetre photometry
天文尘埃生长的时间尺度仍然知之甚少，这对我们理解像拱星盘演化和行星形成这样的过程有重要影响。一些后渐近巨星分支恒星被发现在开普勒轨道上拥有光学厚度，富含尘埃和气体的拱星盘。这些盘展示了尘埃演化的证据，类似于原行星盘;然而，由于后AGB盘的寿命比原行星盘短得多，它们可能会为颗粒生长过程提供新的见解。我们研究了一个样本的后AGB星与光盘，以确定FIR和亚毫米光谱指数均匀拟合样本的数据从\textit{Herschel}，SMA和文献。我们发现，晶粒生长到至少数百微米是无处不在的，在这些系统中，光谱指数的分布是更相似的原行星盘比碎片盘。没有发现与中红外颜色的光盘，这意味着晶粒生长发生独立的后AGB光盘的光盘结构。我们推断，晶粒生长到$\sim$毫米大小必须发生在时间尺度$<<10^{5}$年，也许由数量级，因为这些光盘的寿命预计是$\lesssim10^{5}$ ~年，所有对象都收敛到相同的状态。与原行星盘模型（包括碎片）的结果相比，这种生长时间尺度很短，可能会对晶粒生长的物理过程提供新的限制。
2020-02-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
New constraints on dust grain size and distribution in CQ Tau
星周盘中的颗粒生长被认为是形成行星系统的第一步。现在有证据表明，在年轻恒星周围的几个圆盘中存在晶粒生长。星周盘中颗粒生长的径向分辨图像被认为是约束尘埃演化模型和行星形成初始阶段的有力工具。在本文中，我们试图提供这些限制的磁盘周围的年轻恒星CQ头。以前的研究已经提出这个系统可以容纳大量的谷物。本文介绍了SMA、IRAM-PdBI和NRAO-VLA干涉仪在850 μ m ~ 3.6 cm波段获得的新的高角分辨率（0.3-0.9角秒）观测结果。我们进行了综合分析的光谱能量分布和高分辨率图像在不同的波长，使用一个模型来描述尘埃的热辐射从拱盘。我们包括从系统的内部区域的气体排放的处方。我们通过将圆盘平均尘埃不透明度系数β（在1.3和7毫米之间计算）限制为0.6+/-0.1来检测演化尘埃的存在。这证实了早期的建议，即磁盘包含尘埃颗粒增长到显着的大小，并把这一坚实的理由，严格限制气体污染的观测通量在毫米厘米波长。我们报告了一些证据的径向变化的尘埃属性，但目前的分辨率和灵敏度仍然太低，最终的结果。
2010-09-14 astro-ph.GA
Evidence of surface catalytic effect on cosmic dust grain analogues: the ammonia and carbon dioxide surface reaction
宇宙尘埃颗粒的表面化学在星际和星周环境中低温下分子的形成中起着重要作用。这是第一次，我们通过实验证明了灰尘表面的催化作用，使用热反应CO2 + 2NH 3 = NH 4 + NH 2COO-，这也是自由基-自由基反应的代理。纳米尺寸的无定形硅酸盐和碳颗粒在我们的实验室被用作颗粒模拟物。在晶粒上的表面催化加速了在80 K的温度下研究的反应的动力学，与分子固体中发生的反应相比，该反应的动力学最多可达3倍。颗粒表面催化效应的证据为星际和星周分子在尘埃表面形成的实验和计算打开了一扇大门。颗粒表面的氨基甲酸铵或完整地释放到原恒星或原行星盘阶段，可以启动一个生物前反应网络。因此，在星际云、原恒星包层和原行星盘中寻找氨基甲酸铵和它的子分子氨基甲酸，应该是一个很大的兴趣。
2019-05-31 astro-ph.GA
Non-stoichiometric amorphous magnesium-iron silicates in circumstellar dust shells. Dust growth in outflows from supergiants
我们研究了一组9个观测良好的大质量超巨星的富氧恒星外流的尘埃生长光学薄的尘埃壳。从他们的拱星尘埃壳的红外发射模型进行比较，以获得的基本参数，这些恒星的扩展信封中管理的尘埃形成的红外光谱。从比较研究中获得的结果也进行了比较与硅酸盐尘埃凝聚模型的预测完全基于实验室数据和基本的恒星性质。在6和25 μ之间的波长范围内的红外发射可以再现相当不错的混合物的非化学计量的含铁硅酸盐，氧化铝，和金属铁尘埃粒子的所有九个对象。从三个对象，亩Cep，RW Cyg，和RS每，所观察到的光谱，可以复制一个固定的和（基本上）球对称的流出，使直接比较从理论尘埃生长模型的预测。大量的硅酸盐尘埃生长的开始的温度是920 K的顺序和相应的流出速度的顺序的声速为这些对象。冷凝温度表明，硅酸盐尘埃生长在硅酸盐尘埃壳内部形成的尘埃颗粒上，温度高得多。我们的研究结果表明，关于恒星外流中尘埃形成的两个主要问题：（i）种子核的形成;（ii）它们向宏观尘埃颗粒的生长，我们逐渐接近于对第二项的定量理解。
2020-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Circumstellar CO in metal-poor stellar winds: the highly irradiated globular cluster star 47 Tucanae V3
我们首次在一个球状星团中探测到星周CO。ALMA的观测已经分别在345和344 GHz探测到了47 Tuccino（NGC 104; [Fe/H] = -0.72 dex）中V3附近的CO J=3-2和SiO v=1 J=8-7跃迁。CO谱线在7 σ，静止速度vLSR =-40.6km/s，膨胀速度3.2 +/- ~ 0.4km/s。较亮的、不对称的SiO谱线可能指示星周脉泽。与类似的银河系恒星相比，恒星风是缓慢的，但尘埃的不透明度仍然与银河系的比较相似。我们认为，质量损失率是由物质的悬浮到拱星环境的脉动，但终端风膨胀速度是由尘埃上的辐射压力决定的：一个脉冲增强的尘埃驱动的风。我们认为，恒星贫金属的性质减小了颗粒大小，减缓了风，增加了密度和不透明度。在光球层以上高海拔的金属合金也可以提供不透明度的增加。CO线比银河系AGB星的预期要弱，但它的强度证实了一个模型，该模型包括由球状星团内存在的强星际辐射场引起的CO离解。
2019-01-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hubble imaging of V1331 Cygni: Proper motion study of its circumstellar structures
年轻的恒星V1331 Cyg之所以受到关注，是因为它被一个光学的弧形反射星云所包围。V1331 Cyg通常被认为是过去经历过FU-Ori（FUOR）爆发的对象的候选者。这反过来又可能导致随时间变化的尘埃弧的外观，可以通过多历元成像揭示。特别是，然后可以尝试对尘埃弧进行径向颜色分析，以检查径向粒度分布是否被先前的FUOR风修改。我们在2009年使用哈勃太空望远镜（HST）获得了V1331 Cyg的第二个历元图像。通过与2000年的档案HST数据进行比较，我们研究了星周星云的时间演化。在使用模型点扩散函数进行点扩散函数减法之后，我们使用定制的例程来执行自行分析。星云的膨胀首先是通过对两个历元的径向亮度剖面进行去卷积和相关得到的。来自其他设施TLS，UKIDSS，SPITZER和HERSCHEL的其他数据也被纳入，以提高我们对恒星环境，视角，双极流出长度和FUOR现象的理解。派生的径向颜色配置文件并不表明尘埃颗粒大小的空间分离。赫歇尔160微米的图像显示了当时可能存在于外弧中的尘埃的热辐射。通过观察V1331 Cyg几乎在极点上，双极流出的长度远远超过了先前的估计。外弧扩张的时间尺度与CO环的注入时间一致，这支持了几千年前发生爆发的假设。外弧的方位角颜色变化可能是由于散射角的变化，由尘埃配置的倾斜或螺旋几何形状施加。
2016-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-band ALMA Polarization Observations of BHB07-11 Reveal Aligned Dust Grains in Complex Spiral Arm Structures
University of Illinois（伊利诺伊大学）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Worcester State University（伍斯特州立大学）；Instituto Argentino de Radioastronomía, CCT-La Plata (CONICET)（阿根廷射电天文研究所，拉普拉塔中心（阿根廷科学研究委员会））；Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学天文与地球物理学院）；Zhejiang University（浙江大学）；Seoul National University（首尔大学）
BHB07-11的偏振观测揭示螺旋臂中气体与尘埃相对运动导致尘埃颗粒对齐，而非磁场作用。
2025-12-05 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Effects of grain temperature distribution on organic protostellar envelope chemistry
本研究通过多颗粒多层化学模型，探讨不同温度分布的尘埃颗粒对原恒星包层中复杂有机分子及暖碳链化学的影响，发现温度梯度模型更符合观测，其中M-1/6模型对WCCC拟合最佳。
2024-11-21 astro-ph.GA cond-mat.mes-hall
Slow Neutron-Capture Process: Low-mass AGB stars and presolar silicon carbide grains
太阳前颗粒是在恒星风或太阳系形成前死亡的古老恒星爆炸中形成的微观尘埃颗粒。大部分（约90%）的太阳前碳化硅（SiC）颗粒，包括主流（MS），Y和Z型，来自低质量的富C渐近巨星分支（AGB）星，这是由AGB星的拱星信封中观察到的SiC尘埃的无处不在的存在和这些颗粒中保存的慢中子捕获过程的签名支持。在这里，我们回顾了太阳前AGB SiC颗粒的重元素同位素研究的重点和突出的重要性，太阳前颗粒的核天体物理研究的状态。我们讨论了不同类型的核的灵敏度不同的AGB恒星参数和它们的丰度在太阳前AGB SiC颗粒可以用来提供独立的，详细的恒星参数，包括13 C的形成，恒星温度和核反应率的限制。
2022-06-28 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Spinning dust emission from circumstellar disks and its role in excess microwave emission
快速旋转的多环芳烃（PAH）的电偶极辐射被广泛认为是异常微波辐射（AME）的起源，但最近它遇到了挫折，因为在全天分析中看到的AME与PAH丰度不相关。微波观测特定地区的PAH功能约束良好，将是至关重要的测试旋转尘埃假说。在本文中，我们提出了物理模拟的微波辐射的自旋多环芳烃从原行星盘（PPD）周围的赫比格Ae/Be星和T-Tauri星的PAH功能被很好地观察到。在一些PPD中存在10 $μ$ m硅酸盐特征的指导下，我们还模拟了自旋纳米硅酸盐的微波发射。用蒙特卡罗辐射转移程序计算了大尘埃颗粒的热辐射。我们的数值计算结果表明，无论是自旋多环芳烃或自旋nanosilicates的微波发射占主导地位的热尘埃在频率$ν< 60$ GHz，即使在存在显着的晶粒生长。最后，我们试图适合毫米厘米观测数据与热尘埃和旋转尘埃赫比格Ae/Be星周围的几个磁盘表现出PAH功能，并发现旋转尘埃可以成功地再现所观察到的过量微波发射（EME）。未来的ngVLA，SKA和ALMA波段1的射电观测将有助于阐明EME的起源，并可能为探测星周盘中的纳米粒子打开一个新的窗口。
2018-07-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
A dynamical constraint on interstellar dust models from radiative torque disruption
星际尘埃是构成星际介质的重要组成部分，在天体物理学中起着重要作用。因此，获得星际尘埃的精确模型非常重要。星际尘埃模型通常建立在星光消光和偏振等观测约束的基础上，但没有考虑颗粒旋转等动力学约束。在本文中，我们表明，一个新发现的影响Hoang等人，所谓的辐射扭矩破坏（RATD），可以作为一个重要的动力学约束灰尘模型。使用这个动力学约束，我们推导出的最大尺寸的晶粒在ISM中生存的不同的尘埃模型，包括接触二进制，复合材料，硅酸盐核心，和无定形碳地幔，和紧凑的晶粒模型不同的辐射场。我们发现，不同的尘埃模型有不同的最大尺寸，由于其不同的抗拉强度，最大的最大尺寸对应于紧凑的颗粒具有最高的抗拉强度。我们发现，复合晶粒模型不能排除，如果组成颗粒是非常小的半径$a_{p}\le$ 25 nm，但大的复合晶粒将被破坏，如果粒子是大的$a_{p}\ge 50$ nm。我们建议，晶粒内部结构可以约束与观测使用动态RATD约束的强辐射场，如超新星，新星，或恒星形成区域。最后，我们得到的结果表明，微米级的晶粒可能有紧凑/核幔结构或复合结构，但位于区域的气体密度略高，辐射强度较弱的平均ISM。
2019-03-16 astro-ph.EP astro-ph.GA
