Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, the Anomalous Microwave Emission, and Their Connection to the Cold Neutral Medium
利用新的大面积冷中性介质(CNM)部分图,$f_{\rm CNM}$,我们研究了CNM,多环芳烃(PAHs)的丰度,和异常微波发射(AME)之间的关系。首先,我们提出了我们的$f_{\rm CNM}$地图的基础上全天空HI 4 PI数据,使用卷积神经网络转换光谱HI数据到$f_{\rm CNM}$。我们证明,$f_{\rm CNM}$是强相关的灰尘中的多环芳烃的分数估计从中,远红外灰尘排放。相比之下,我们发现$f_{\rm CNM}$和每粉尘排放的AME量之间没有相关性,也没有$f_{\rm CNM}$和AME峰值频率之间的相关性。这些结果表明,多环芳烃优先驻留在冷,相对稠密的气体,可能是由于在更扩散的介质中增强破坏。$f_{\rm CNM}$和AME峰值频率之间缺乏相关性与理论模型的预期相矛盾,理论模型假定AME在冷中性介质与暖中性介质中的光谱能量分布不同。我们认为,不同的PAH丰度和排放物理在不同的星际环境中可以解释弱于预期的相关性12 $μ$ m PAH排放和AME,即使多环芳烃的AME载体。
2021-11-04 astro-ph.GA
Investigation of the Origin of the Anomalous Microwave Emission in Lambda Orionis
异常微波发射(AME)仍然缺乏一个结论性的解释。这种过量的发射,大约在10到50 GHz之间,往往会违背将其解释为同步加速器或自由-自由发射的尝试。对于宇宙微波背景探索来说,与频率的重叠很重要,再加上与星际尘埃的强相关性,推动了星际介质和观测宇宙学之间的跨学科合作。与尘埃的明显关系促使了一个“旋转尘埃”假说。AME曲线的典型峰值频率范围暗示约1 nm的自旋晶粒。这就指向了多环芳烃(PAH)。我们使用AKARI/红外相机(IRC)的数据,由于其全面的PAH波段覆盖范围,比较AME从普朗克合作天体物理成分分离产品与红外尘埃排放在猎户座AME突出区域。我们还将研究来自其他中红外和远红外波段的红外尘埃辐射。这里的结果和讨论适用于大约1°的角标度。我们发现尘埃质量与AME有一定的相关性,并且AKARI/IRC 9 μm波段中与PAH相关的排放的相关性略强。使用分层贝叶斯推断和全尘埃光谱能量分布(SED)建模,我们认为,AME在λOrionis与PAH质量比与总尘埃质量更强的相关性,贷款支持在该地区的旋转PAH假说。我们强调,未来的努力,以了解AME应集中在个别地区,并详细比较PAH功能与AME SED的变化。
2019-10-03 astro-ph.GA
Anomalous Microwave Emission from Spinning Dust and its Polarization Spectrum
在发现异常微波辐射(AME)污染宇宙微波背景(CMB)辐射近20年后,其起源仍然没有定论。许多实验的观测结果表明,AME与快速旋转的超小星际颗粒的旋转尘埃排放最为一致。在本文中,我将首先回顾我们的改进模型的旋转尘埃,它对待现实的动态摆动非球形颗粒,脉冲相互作用的颗粒与离子在周围的等离子体,和其他一些重要的影响。然后,我将讨论最近的进展,量化的偏振旋转粉尘排放多环芳烃。最后,我将简要讨论一下关于AME起源的剩余问题。
2015-11-18 astro-ph.GA
A look at possible microwave dust emission via AKARI infrared all-sky surveys
异常微波发射(AME)仍然缺乏一个结论性的解释。这种过量的辐射,大约在10到50 GHz之间,在空间上与星际尘埃相关,促使人们提出一个“旋转尘埃”假说:快速旋转的小尘埃颗粒的电偶极子辐射。AME曲线的典型峰值频率范围涉及约1 nm量级的颗粒,表明多环芳烃分子(PAH)。我们比较AKARI/红外相机(IRC),其全面的PAH波段覆盖,AME强度估计从普朗克合作,在λ猎户座地区。我们还将研究来自其他中红外和远红外波段的红外尘埃辐射。这里的结果和讨论适用于大约1°的角标度。总的来说,我们的研究结果支持一个从灰尘的AME-from-dust假说。在λ Orionis中,我们发现尘埃质量与AME确实相关,并且AKARI/IRC 9 μm波段中与PAH相关的排放可能稍微更强一些。
2018-03-13 astro-ph.GA
Modeling the Anomalous Microwave Emission with Spinning Nanoparticles: No PAHs Required
鉴于最近的观测结果表明异常微波发射(AME)和多环芳烃(PAH)的中红外发射之间明显缺乏相关性,我们评估旋转硅酸盐和/或铁纳米粒子的旋转发射是否可以解释所观察到的AME,而不违反星际丰度,紫外消光和红外发射的观测约束。通过修改SpDust代码来计算这些颗粒的旋转发射,我们发现纳米硅酸盐颗粒可以占观察到的AME的全部,而铁颗粒可能只占一小部分,即使是对超小铁纳米颗粒中星际铁含量的极端假设。考虑到多个颗粒群对总旋转尘埃排放的贡献增加了复杂性,以及由于约束不良的颗粒尺寸,电荷和偶极矩分布而存在的不确定性,我们讨论了旋转尘埃理论和观测测试的通用,独立于载体的预测,可以帮助识别AME载体。
2016-11-25 astro-ph.GA
AMI Observations of the Anomalous Microwave Emission in the Perseus Molecular Cloud
我们目前的观测已知的异常微波发射区域,G159.6-18.5,在英仙座分子云在16 GHz的弧分钟Microkelvin成像仪小阵列。这是G159.6-18.5在微波波段的最高角分辨率观测。通过将这些微波数据与斯皮策空间望远镜5.8 ~ 160 μm波段的红外观测数据相结合,我们研究了在~2角分角尺度上微波-红外相关的存在。我们发现,整体相关性似乎增加对较短的红外波长,这是一致的微波发射产生的电偶极子辐射从小,旋转尘埃颗粒。我们还发现微波-红外相关峰位于24 μm(6.7σ)处,这表明微波辐射来源于一群随机加热的小星际尘埃颗粒,而不是多环芳烃。
2013-03-22 astro-ph.GA
Searching for Anomalous Microwave Emission in nearby galaxies. K-band observations with the Sardinia Radio Telescope
我们用64米撒丁岛射电望远镜在K波段观测了四个邻近的螺旋星系(NGC 3627,NGC 4254,NGC 4736和NGC 5055),目的是探测异常微波发射(AME),这是一种辐射成分,可能是由于旋转的尘埃颗粒,到目前为止只在银河系和少数其他星系(最值得注意的是M 31)中观察到。我们映射的星系在18.6和24.6 GHz和研究他们的全球光度学与其他无线电连续数据从文献中,为了找到AME作为超过同步加速器和热组件的排放。我们只找到AME的上限。然而,这些未检测值和文献中的其他上限值与少数检测值的平均AME发射率一致:它是以尘埃表面密度为单位的$ε^\mathrm{AME}_{\mathrm{30~GHz}} = 2.4\pm0.4 \times 10^{-2}$ MJy sr $^{-1}$(M $_\odot$ pc $^{-2}$)$^{-1}$(相当于以H柱密度为单位的$1.4\pm0.2 \times 10^{-18}$ Jy sr $^{-1}$(H cm $^{-2}$)$^{-1}$)。最后,我们建议在射电光度相对较低的静止涡旋中寻找AME,如M~31。
2022-01-24 astro-ph.GA
Detection of extragalactic anomalous microwave emission in NGC 2903 using KVN single-dish observations
本研究利用KVN单碟观测在近邻星系中搜寻异常微波辐射,成功在NGC 2903中显著探测到AME,并发现其起源于更致密环境,且更偏好星暴星系,暗示AGN环境不利于微小尘埃存续。
2024-02-05 astro-ph.GA
QUIJOTE Scientific results. III. Microwave spectrum of intensity and polarization in the Taurus molecular cloud Complex and L1527
我们提出了新的强度和偏振观测金牛座分子云(TMC)区域的频率范围10-20 GHz的多频仪器(MFI)安装在第一台望远镜的QUIJOTE实验。结合QUIJOTE数据、WMAP 9年数据、普朗克第二次数据、DIRBE图和辅助数据,我们在金牛座分子云(TMC)中探测到一个异常微波发射(AME)分量,其通量密度为$S_{\rm AME, peak} = 43.0 \pm 7.9\,$ Jy,在属于TMC的暗星云L1527中探测到$S_{\rm AME, peak} = 10.7 \pm 2.7\,$ Jy。在TMC中,扩散的AME发射峰在19 GHz的频率附近,相比之下,在L1527中的发射峰在25 GHz的频率附近。在TMC中,在28.4 GHz的普朗克通道处获得对AME极化水平的最佳约束,其上限为$π_{\rm AME}<$ 4.2 $\,\%$(95 $\,\%$ C. L.),降低至$π_{\rm AME} <$ 3.8 $\,\%$(95 $\,\%$ C.L.)如果在该频率下所有自由-自由、同步加速器和热尘埃成分的强度都可以忽略不计。L1527中的相同分析导致$π_{\rm AME}<$ 5.3 $\%$(95 $\,\%$ C.L.),或$π_{\rm AME}<$ 4.5 $\,\%$(95 $\%$ C.L.)在同样的假设下。我们发现,在TMC和L1527中,平均约有$…
2019-01-14 astro-ph.GA
Anomalous Microwave Emission in HII regions: is it really anomalous? The case of RCW 49
据报道,在几个银河系HII区域,在微波频率下探测到了相对于预测的自由-自由发射的过量发射。在这里,我们调查的情况下,RCW 49,宇宙背景成像仪暂时(~ 3西格玛)检测到异常微波辐射在31 GHz的角尺度为7 '。使用澳大利亚望远镜紧凑型阵列,我们进行了多频(5 GHz,19 GHz和34 GHz)的连续研究的区域,由H 109 $α$无线电复合线的观测补充。分析表明:1)微波和红外辐射之间的空间相关性在3.4“到0.4”的角标度上持续存在,尽管相关程度在较高频率和较小角标度上略微降低,2)1.4和5GHz之间的光谱指数总体上与光学薄自由-自由辐射一致,然而,其中约30%是正的,远大于-0.1,与恒星风的情况一致,3)没有发现反向自由-自由辐射的主要证据,表明这可能不是RCW 49异常发射的原因。虽然我们的研究结果不能排除旋转尘埃假说来解释RCW 49中异常微波发射的初步检测,但它们强调了众所周知和研究过的天文源的复杂性,例如HII区域,并表明至少在这些物体中,报告的过量发射可能归因于其他机制,如恒星风和冲击。
2015-09-28 astro-ph.GA
Analyzing PAHs as a Tracer of Anomalous Microwave Emission Near the Galactic Plane Using the COSMOGLOBE DIRBE Reduction
Villanova University(维拉诺瓦大学);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Goddard Space Flight Center(戈达德太空飞行中心)
研究利用PAHs和远红外尘埃发射分析银河平面异常微波发射的相关性,发现远红外尘埃发射与AME相关性更高,可能表明非PAH尘埃或不同物理机制主导AME。
2026-01-28 astro-ph.GA
A Limit on the Polarized Anomalous Microwave Emission of Lynds 1622
林德1622号暗云是银河系中少数几个特定的地点之一,相对于观测到的自由和振动尘埃发射,微波发射明显过量。为了限制这种微波发射的模型,并更好地建立它可能对正在进行的和不久的将来的微波背景偏振实验的贡献,我们使用绿岸望远镜在9.65 Ghz向Lynds 1622搜索线性偏振。我们将88微开尔文的95.4%上限(在99.7置信度下为123微开尔文)放置在该源在1.3 FWHM光束上平均的总线性偏振上。相对于观测到的斯托克斯I的异常发射水平,这些限制对应于2.7%和3.5%的分数线偏振。
2009-02-12 astro-ph.GA
Modeling rotational disruption of grains and microwave emission from spinning dust in AGB envelopes
对AGB星包层的射电观测表明,在100 GHz以下的频率上存在着不能用热尘埃辐射(以下称为异常微波辐射)来解释的过量辐射。此外,AGB包膜是气体分子冷凝形成纳米颗粒的常见地方(例如,多环芳烃)和大颗粒。在本文中,我们将研究是否从快速旋转的纳米粒子的电偶极发射可以重现AGB星观测到的AME。为了正确地模拟AGB信封中的纳米粒子的尺寸分布,我们考虑到由于旋转破坏的大颗粒旋转的辐射扭矩和减少的最小的纳米粒子由于随机气体碰撞驱动的旋转破坏的纳米粒子的增加。然后,我们进行详细的建模的微波发射从快速旋转的纳米粒子从富C和富O的AGB信封使用的粒度分布约束的旋转中断。我们发现,旋转尘埃发射是占主导地位的热尘埃发射频率低于100 GHz。我们试图用我们的旋转尘埃模型拟合AME的观测数据,并证明旋转尘埃可以再现六颗AGB星的观测AME。最后,我们讨论了AGB信封中的旋转尘埃的微波发射可以观察到高分辨率即将到来的射电望远镜,如ngVLA和ALMA波段1。这将是理解AGB信封,形成,演化和尘埃内部结构的一个重大飞跃。观测将有助于区分AME的载体,从富C星到富O星的比较,因为多环芳烃是在富C的AGB星中形成的,而硅酸盐是在富O星中形成的。
2020-07-21 astro-ph.GA
Detection of Anomalous Microwave Emission in the Pleiades Reflection Nebula with WMAP and the COSMOSOMAS Experiment
我们目前的证据异常微波发射(AME)在昴宿星反射星云,使用的数据从7年的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)和COSMOSOMAS实验。在R.A.周围1度半径内积分的通量= 56.24^{ \circ },12月= 23.78^{ \circ }(J2000)在22.8 GHz下为2.15 +/-0.12 Jy,其中AME占主导地位。COSMOSOMAS数据显示无显著排放,但允许设定0.94和1.58 Jy(99.7% C.L.)的上限。分别在10.9和14.7 GHz处,这对于在这些频率处锁定AME频谱是至关重要的,并且丢弃可能对在22.8 GHz处检测到的信号具有重要贡献的任何其他发射机制。我们估计的预期水平的自由-自由发射从修正的H-α模板,而热尘埃排放的特点是从红外DIRBE数据和外推到微波频率。当我们在22.8 GHz处扣除这两个分量的贡献时,与AME相关的剩余通量为2.12 +/- 0.12 Jy(17.7-sigma)。从10到60 GHz的光谱能量分布可以准确地拟合的电偶极子发射的模型分布在两个分离的阶段的分子和原子气体,分别从小自旋尘埃颗粒。通过将22.8 GHz数据与100微米数据相关联计算的尘埃发射率为4.36+/-0.17 muK/MJy/sr,与尘埃云的典型值相比,该值相当低。昴星团星云的物理性质表明,这确实是一个不透明的物体比其他AME通常被发现。这一…
2011-09-19 astro-ph.GA
QUIJOTE scientific results -- X. Spatial variations of Anomalous Microwave Emission along the Galactic plane
本研究利用QUIJOTE-MFI多频率巡天数据,对银道面度级尺度的反常微波辐射(AME)进行约束,通过多成分光谱拟合修正了AME信号的低估问题,分析了其参数空间变化及与星际介质性质的关联,为探究AME的物理起源和相关分子提供了新观测依据。
2023-08-23 astro-ph.GA
Probing the origin of the microwave anomalous foreground
在10和90 GHz之间检测到的银河系异常微波发射是CMB波动的主要前景。与100 $μ$ m处的尘埃发射有很好的相关性,异常发射是星际的,但其起源仍有争议。一些可能的解释将其与尘埃联系起来:旋转的小(纳米)颗粒携带永久电偶极子或较大(亚微米)颗粒中的磁波动。为了探测异常发射的起源,我们将微波数据与尘埃红外发射进行比较,并寻找旋转尘埃模型预测的特定签名。对于异常发射,我们使用Miville-Deschenes等人(2008)从WMAP数据推导出的23 GHz全天空图。尘埃排放的IRAS数据跟踪。模型表明,旋转尘埃发射对10<nu<30 GHz的辐射场强度(Go)不敏感,而相应的中红外发射与Go成比例。为了在我们的比较中测试这种行为,我们从Schlegel等人(1998)的尘埃温度图中推导出Go。从全天图,我们表明,异常发射是更好地相关的小颗粒(在12 $μ$ m)比大颗粒(在100 $μ$ m)的发射。此外,我们表明,前相关性显着改善时,12 $μ$米通量除以去,目前的模型预测的旋转尘埃。
2009-08-05 astro-ph.GA
QUIJOTE Scientific Results -- XVII. Studying the Anomalous Microwave Emission in the Andromeda Galaxy with QUIJOTE-MFI
本研究利用QUIJOTE-MFI数据结合光栅观测,通过成分分离分析确认仙女座星系存在异常微波辐射,并给出其参数及极化分数上限。
2023-10-13 astro-ph.GA
Thermal emission from the amorphous dust: An alternative possibility of the origin of the anomalous microwave emission
本文首次自洽地考虑了非晶态物质的标准二能级系统(TLS)模型,对微波至远红外波段的非晶态尘埃热辐射过程进行了完整的研究。用无定形硅酸盐TLS模型计算的谱能量分布拟合了英仙座分子云(MC)和W 43的微波-远红外观测谱能量分布。我们发现,模型SED很好地再现了所观察到的异常微波发射(AME)的性质。目前的结果表明,AME进行的共振发射的TLS的无定形材料,而不引入新的物种的另一种解释。同时还对英仙座MC和W 43的强度和偏振SED进行了拟合。无定形模型再现了英仙座MC和W 43的强度和偏振SED的整体观察到的功能。然而,该模型的预测极化分数的AME略高于QUIJOTE上限在几个频段。我们的模型,以解决这个问题提出了一个可能的改进。我们的模型预测,星际尘埃是无定形材料,与地球上的无定形材料相比,具有非常不同的物理特性。
2019-11-28 astro-ph.GA
Spinning nano-carbon grains: Viable origin for anomalous microwave emission
上下文过量的微波发射,通常被称为异常微波发射(AME),现在经常在银河系中检测到。虽然它与星际(含碳)纳米颗粒的旋转之间的联系似乎在云尺度上建立得相对较好,但大规模的观测表明,纳米碳和AME的不同示踪剂之间缺乏相关性,这导致社区质疑这种联系的可行性。目的。使用辅助数据和纳米碳和纳米硅酸盐的旋转尘埃模型,我们探讨了从银河系平面出来的AME可能起源于一个或另一个载体的程度。方法.与以前的大规模研究相比,我们的方法不是建立在比较不同的灰尘示踪剂的相关性,而是比较模型预测的相关性差与观察到的相关性。这是基于尽可能真实的气体电离状态和颗粒电荷作为局部辐射场和气体密度的函数的估计。结果首先,纳米碳尘埃可以解释所有的观察介质的属性,在弥漫的星际介质中的冷,暖中性介质的分离的最新发现一致。观测中的分散性可以用尘埃粒度分布、丰度或电偶极矩的微小变化来解释。第二,不管我们考虑的纳米硅酸盐粉尘的性质和丰度如何,纺丝纳米硅酸盐被排除作为AME的唯一来源。第三,当单独考虑自旋纳米碳的排放时,获得与观测的最佳一致性。然而,不能排除纳米硅酸盐在AME生产中的边际参与,只要它们的丰度不超过$Y_{\rm Si} \sim 1\%$。
2022-05-11 astro-ph.GA
Constraints on free-free emission from Anomalous Microwave Emission Sources in the Perseus Molecular Cloud
我们目前的观测与绿岸望远镜在1.4和5 GHz的三个条带一致的异常微波发射功能,以前确定在英仙座分子云在33 GHz的非常小的阵列。通过这些观察,我们确定了低频(~1 - 5 GHz)发射的水平。我们在这些区域中没有检测到任何显著的扩展发射,并且我们计算了三个条带在33 GHz下自由-自由发射分数的保守3σ上限为27%,12%和18%,表明1.4和5 GHz下的发射水平不能解释在33 GHz下观察到的发射。此外,我们发现,低频发射与在33 GHz处观察到的发射在空间上不相关。这些结果表明,在英仙座分子云中观察到的33 GHz的发射确实超过了低频发射,因此证实了其异常性质。
2013-04-18 astro-ph.GA
AMI-CL J0300+2613: a Galactic anomalous-microwave-emission ring masquerading as a galaxy cluster
Arcminute Microkelvin Imager(AMI)在2008年至2011年期间通过Sunyaev-Zel'dovich效应对星系团进行了盲测。第一个检测,被称为AMI-CL J 0300 +2613,已重新观察与AMI配备了一个新的数字相关器,具有高动态范围。新的AMI数据和最近的高分辨率亚毫米和红外地图的组合现在显示,该特征实际上是一个正尘埃相关的银河系发射环,这可能是异常微波发射(AME)。如果是这样的话,这是第一次在弧分尺度上完全盲检测AME。
2017-09-15 astro-ph.GA
Statistical Analysis of PAHs as a Tracer of Anomalous Microwave Emission Using DIRBE Data
本研究利用DIRBE数据分析PAH发射与普朗克探测的98个致密源中AME的相关性,发现多数区域FIR热尘埃是更优AME示踪物,但17%的AME源及37%的高显著性AME源更适配PAH示踪,为探究AME载体提供了统计依据。
2025-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
VSA Observations of the Anomalous Microwave Emission in the Perseus Region
英仙座地区的尘埃特征G159.6- 18.5以前曾在$\approx$ 1 $^{\circ}$的角尺度上用宇宙物质实验\citep{Watson:05}观测过,并发现其具有异常的微波发射。我们提出了新的观察,这种尘埃功能,在33 GHz的甚小阵列(VSA)进行,以帮助增加这种异常发射的性质的理解。在用VSA($\approx$ 10 - 40 $^{\prime}$)观察的角标度上,G159.6- 18.5由五个不同的组分组成,每个组分都进行了单独分析。所有这五个组件被发现在33 GHz时表现出过量的发射,并被发现与远红外发射高度相关。我们提供的证据表明,这些紧凑的组件都有异常发射,这是一致的电偶极子发射非常小,快速旋转的尘埃颗粒。这些成分对COSMOSOMAS探测到的扩散扩展发射的通量密度贡献了$\approx$ 10%,并且发现它们具有相似的无线电发射率。
2009-09-25 astro-ph.GA
Cosmic Amorphous Dust Model as the Origin of Anomalous Microwave Emission
我们已经表明,由无定形硅酸盐尘埃(a-Si)和无定形碳尘埃(a-C)组成的无定形尘埃的热发射提供了良好的拟合,所观察到的强度和分子云的偏振光谱。反常微波辐射(AME)来源于近似球形的a-C引起的二能级系统(TLS)的共振跃迁。另一方面,在亚毫米波段观察到的偏振发射来自a-Si。通过考虑a-C,AME的极化分数的模型预测显著降低。我们的模型预测英仙座和W 43分子云在17 GHz的极化分数的3个$σ$下限分别为$8.129 \times 10^{-5}$和$8.012 \times 10^{-6}$。与a-Si相比,a-C的热容随温度的变化表现出特殊的行为。到目前为止,a-C的性质是星际尘埃颗粒所独有的。因此,我们将我们的尘埃模型称为宇宙无定形尘埃模型(CAD)。
2020-08-31 astro-ph.GA
Observations of Free-Free and Anomalous Microwave Emission from LDN 1622 with the 100 m Green Bank Telescope
LDN 1622先前已被确定为与尘埃相关的异常微波发射(AME)的可能强源。以前的观测受到分辨率的限制,这意味着无线电发射无法与赫歇尔,斯皮策或WISE的当代高分辨率红外数据进行比较。本文介绍了用100 mRobertC.伯德格林班克望远镜。4.85 GHz的地图揭示了围绕LDN 1622的自由-自由发射的日冕,其追踪了云的光解离区域。发现4.85 GHz图的最亮峰与LDN 1622的SHASSA Hα数据预测的预期自由-自由值在10%以内。在13.7 GHz处,发现AME通量密度为7.0 $\pm$ 1.4 mJ y,并且提出了在13.7 GHz和31 GHz之间的上升频谱的证据。发现AME的旋转尘埃模型自然地解释了在13.7 GHz处看到的通量。扩散13.7 GHz的发射和扩散中红外发射之间的相关性被用来进一步证明源自LDN 1622在13.7 GHz的发射是由旋转尘埃模型描述的。
2015-01-07 astro-ph.GA
Large Radio Telescopes for Anomalous Microwave Emission Observations
我们在本文中讨论的异常微波发射(AME)的问题,根据正在进行的或未来的观测与世界上最大的全可控射电望远镜。对AME的高角分辨率观测将使天文学家能够大大提高对AME机制以及我们银河系中星际介质不同成分之间相互作用的认识。AME的河外观测也已经开始,高分辨率在这类观测中更为重要。当与IR尘埃发射互相关时,高角分辨率对于获得无偏结果也是至关重要的。观测频率的选择在连续观测中也是至关重要的。我们计算了一个价值函数,占信噪比(SNR)在AME观察给定的当前国家的最先进的知识和技术。我们还包括在我们的价值函数的情况下,多频观测的频率依赖性。我们简要地提到并比较了世界上四个最大的射电望远镜的性能,并希望每个射电望远镜的观测计划都尽可能地密集。
2012-12-22 astro-ph.GA physics.ins-det
Spectral Properties of Anomalous Microwave Emission in 144 Galactic Clouds
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉古纳大学);Imperial College London(伦敦帝国理工学院)
研究通过多频段观测分析144银河云中的异常微波辐射,发现其谱宽比现有模型预测更宽,但最窄谱宽符合理论预测,表明可能有多个尘埃组件或模型不完整。同时,辐射强度与热尘峰值相关,且尘埃温度影响峰值频率,暗示需考虑尘埃演化和辐射转移。
2026-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anomalous microwave emission from spinning nanodiamonds around stars
几个星际环境产生“异常微波发射”,亮度峰值在几十千兆赫频率。这种辐射的来源尚不确定--快速旋转的纳米粒子可能会发出电偶极辐射,但现在发现作为载体的多环芳烃与银河信号无关。困难的是在长的视线上识别共空间源。在这里,我们确定在三个原行星盘异常微波发射。这些是唯一已知的系统,主机氢化纳米金刚石,与非常常见的检测多环芳烃。光谱学将纳米金刚石定位在靠近主星的位置,在物理限制的温度下。通过开发圆盘模型,我们用半径为0.75-1.1纳米的钻石重现了排放量,其碳预算小于或等于1%-2%。微波辐射与恒星光度的比值近似恒定,这使得纳米钻石无处不在,但在许多恒星系统中的辐射低于检测阈值。这可以将这些发现与太阳系陨石中发现的类似大小的钻石统一起来。由于纳米金刚石光谱吸收在星际视线中可见,这些粒子也是产生星系尺度异常微波发射的候选者。
2018-06-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for the Culprit of Anomalous Microwave Emission: An AKARI PAH-range Analysis of Probable Electric Dipole Emitting Regions
在星际介质的演化探索中,许多新的星际尘埃物质被模拟和发现。这些物种相互作用和进化的模式已开始被理解,但近年来,在微波调查中出现了一个独特的新特征。异常微波发射(AME),出现在10和90 GHz之间,与热尘埃发射相关,导致流行的建议,这种异常是旋转尘埃的电偶极发射。观察到的频率表明,自旋颗粒的尺寸应该在1 nm的量级上,暗示着多环芳烃分子。我们目前的数据来自AKARI/红外相机(IRC),由于其9微米调查的有效PAH/未识别红外波段(UIR)覆盖范围,以调查它们在普朗克低频数据中显示出强烈AME的几个区域内的作用。我们包括研究得很好的英仙座和rho蛇夫座云。我们使用IRAS/IRIS 100微米数据来解释总体尘埃温度。我们将结果呈现为排放约9微米和100微米灰尘的丰度图。这些地区的部分AME实际上可能归因于热尘埃排放,或者这些目标的恒星形成性质掩盖了应该存在的PAH的振动模式,这表明对各种银河系环境的进一步调查。
2018-01-23 astro-ph.GA
Planck intermediate results. XV. A study of anomalous microwave emission in Galactic clouds
异常微波发射(AME)被认为是由于小的旋转尘埃颗粒的电偶极辐射。本文的目的是统计研究的基本属性的AME地区和环境中,他们发射。我们使用WMAP和普朗克地图,结合辅助无线电和红外数据,构建了一个样本的98个候选AME源,组装SED为每个源使用孔径测光1deg-smoothed地图从0.408 GHz到3000 GHz。每个光谱都配有一个简单的模型,自由,同步加速器(必要时),宇宙微波背景(CMB),热尘埃,旋转尘埃成分。我们发现,42的98个源有显着的(> 5西格玛)在20和60 GHz之间的频率过量发射。光学厚免费发射超紧凑的HII地区的潜在贡献的分析,使用IR颜色标准,减少了显着的AME样品到27个区域。AME的光谱与旋转尘埃的模型光谱一致。AME区域往往比具有很少或没有AME的区域在空间上延伸得更多。AME强度与亚毫米/IR通量密度密切相关,与文献中以前的AME检测结果相当。AME发射率,定义为AME与尘埃光学深度的比率,对于AME区域变化一个数量级。AME区域倾向于与14-20 K范围内的较冷尘埃和+1.8的平均发射率指数相关,而非AME区域通常较温暖,在20-27 K。与以前的研究一致,AME发射率似乎随着柱密度的增加而降低。新出现的图像是,大部分的AME来自多环芳烃和小尘埃颗粒从较冷的中性星际介质阶段(节略)。
2014-05-17 astro-ph.GA
A New Detection of Extragalactic Anomalous Microwave Emission in a Compact, Optically-Faint Region of NGC\,4725
我们讨论了一个离散的,紧凑的射电源(NGC 4725 B)位于$\approx$ 1.9千秒差距,在附近的恒星形成星系NGC 4725,我们认为这是一个新的河外异常微波发射(AME)的检测。基于在3、15、22、33和44 GHz的探测,NGC 4725 B是一个$μ$ Jy射电源,峰值在$\approx$ 33 GHz。虽然在$BVRI$测光中没有确定来源,但我们在中红外$Spitzer$ /IRAC波段(3.6,4.5,5.8,8.0 $μ$ m)中检测到了对应物,这些对应物似乎与NGC 4725中心区域的尘埃排放有关。因此,我们得出结论,NGC 4725 B是一个新的AME探测,非常类似于最近在NGC 6946的外盘恒星形成区探测到的AME。我们发现,从快速旋转的超小颗粒的电偶极子发射模型能够再现合理的星际介质条件下的无线电频谱。由于缺乏光学对应物和射电频谱的形状,NGC 4725 B似乎与新生恒星形成区域一致,在该区域中,年轻的($\lesssim 3$ Myr)大质量恒星仍然被它们出生时的气体和尘埃茧高度包裹,没有足够的超新星发生以产生可测量的同步辐射。
2018-05-15 astro-ph.GA
Accounting for the absence of anomalous microwave emission in the M 31 halo
该研究分析M31星系晕中尘埃的异常微波辐射,发现其贡献不超过7%,无法解释观测到的CMB温度不对称性,表明存在其他物理机制。
2025-10-16 astro-ph.GA
Spectrum of the Anomalous Microwave Emission in the North Celestial Pole with WMAP 7-Year data
利用相关分量分析(CCA)的分量分离方法,对WMAP 7年观测资料进行了北天极(NCP)地区大气散射异常微波辐射(AME)的频谱估计。NCP是一个合适的区域进行这种分析,因为AME是弱污染的同步辐射和自由-自由发射。通过将AME分量建模为峰值频谱,我们估计峰值频率为$21.7\pm0.8$ \,GHz,这与之前支持$ν_{\rm p}<23$ \,GHz的分析一致。通过仿真验证了该方法正确恢复峰值位置的能力。我们比较了估计的AME谱与理论自旋尘埃模型来约束氢密度$n_{\rm H}$。在密度约为0.2- 0.3 cm $^{-3}$时获得最佳结果,这是典型的暖电离介质(WIM)至暖中性介质(WNM)条件。气体温度的简并性妨碍了$n_{\rm H}$的准确测定,尤其是对于低氢电离分数,其中也允许几cm $^{-3}$的密度。
2013-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
A search for interstellar anthracene toward the Perseus anomalous microwave emission region
我们报告了在7088.8 ± 2.0 nm处发现的一个新的宽星际(或拱星)带,在测量不确定度范围内与蒽阳离子(C $_{14}$ H $_{10}$ $^+$)的最强带一致,这是在低温下气相实验室光谱学中测量的(Sukhorukov等人,2004)。该波段是在视缐上发现的,可能是非常年轻的星团IC 348的成员,可能与英仙座恒星形成区域的分子云中的冷吸收物质有关,最近各种实验都在那里发现了异常的微波发射。根据测量的强度和可用的振子强度,我们发现N $_{an^+}$ = 1.1(+-0.4)x 10 $^{13}$ cm $^{-2}$的柱密度,这意味着云中约0.008%的碳可能以C $_{14}$ H $_{10}$ $^+$的形式存在。最近有人声称,该云中的萘阳离子丰度类似(Iglesias-Groth等人,2008年)。这是太阳系外第一个发现特定多环芳烃的地方。我们报告的CH和CH $^+$,支持这些物种和分子氢的相当高的柱密度的星际线的观测。在5780度和5797度的两个突出的弥漫星际带的强度比表明在视线中存在一个“zeta”型云(与陡峭的远紫外消光和高分子含量一致)。PAH阳离子和其他相关的碳氢化合物分子的存在,这是可能发生在这种类型的云加强建议,电偶极子辐射从快速旋转的多环芳烃负责的异常微波发射探测到英仙座。
2010-05-24 astro-ph.GA
Detection of Spectral Variations of Anomalous Microwave Emission with QUIJOTE and C-BASS
反常微波辐射(AME)是银河系在$10$ - $60\,$ GHz频率范围内扩散辐射的重要组成部分,也是研究星际介质中亚纳米尺度颗粒特性的一个新窗口。我们调查AME的形态在$\approx10^{\circ}$直径$λ$猎户座环结合强度数据从QUIJOTE实验在$11$,$13$,$17$和$19\,$ GHz和C波段全天空调查(C-BASS)在$4.76\,$ GHz,连同19个辅助数据集之间的$1.42$和$3000\,$ GHz。$1^{\circ}$分辨率下的物理参数图通过谱能量分布(SED)的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)拟合产生,近似对数正态分布的AME分量。AME被检测到超过$20\,σ$在度尺度周围的整个环沿光解离区(PDR),与三个主要的明亮地区包含乌云。在AME峰值频率中观察到径向减小,从自由-自由区域附近的$\approx35\,$ GHz到环的外部区域中的$\approx21\,$ GHz,这是跨单个区域的AME光谱变化的第一次检测。AME峰值频率,排放量和尘埃温度之间的强相关性是一个迹象的AME峰值频率的依赖性对当地的辐射场。由光学深度归一化的AME振幅也与辐射场密切相关,给出了与旋转尘埃一致的整体图像,其中局部辐射场起着关键作用。
2021-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
QUIJOTE scientific results -- V. The microwave intensity and polarisation spectra of the Galactic regions W49, W51 and IC443
我们提出了新的强度和偏振图获得的QUIJOTE实验对银河系区域W 49,W51和IC 443,覆盖频率范围从10到20 GHz,在$\sim$ 1度角分辨率,在35-79 $μ$ K/光束的总强度和13-23 $μ$ K/光束的偏振范围内的灵敏度。对于每个区域,我们结合QUIJOTE地图与辅助数据的频率范围从0.4到3000 GHz,重建光谱能量分布和模型与已知的前景相结合。我们在4.7 $σ$和4.0 $σ$的W 49和W51中检测到总强度的异常微波发射(AME),峰值频率分别为$ν_{AME}$ =(20.0 $\pm$ 1.4)GHz和$ν_{AME}$ =(17.7 $\pm$ 3.6)GHz;这是首次检测到AME朝向W51。超致密HII区域对剩余AME通量密度的污染估计在W 49中为10%,在W51中为5%,并且不排除AME检测。偏振的SED揭示了同步辐射的贡献,光谱指数$α_s$ = -0.67 $\pm$ 0.10在W 49和$α_s$ = -0.51 $\pm$ 0.07在W51,分别归因于弥漫的银河系发射和本地超新星遗迹。对于IC 443的总强度,我们测量了截止频率为$ν_{0,s}$ =(114 $\pm$ 73)GHz的破幂律同步加速器光谱,与以前的研究一致;然而,我们的分析排除了以前声称对IC 443的任何AME贡献。在本研究中未检测到极化AME发射的证据。
2023-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Anomalous Microwave Emission Mechanism in the S140 Star Forming Region with Spectroscopic Observations Between 4 and 8 GHz at the Green Bank Telescope
异常微波辐射(AME)是一种银河系信号,不能用同步辐射、热尘埃辐射或光学薄自由辐射来解释。旋转尘埃是一种可能部分极化的AME,因此与正在进行的和未来的宇宙微波背景极化研究有关。普朗克卫星任务确定的候选AME地区在大约$1^\circ$补丁,发现有光谱一般与旋转尘埃颗粒模型一致。这些区域之一G107.2+5.2的光谱也与光学厚自由-自由发射一致,因为缺乏2和20 GHz之间的测量。需要进行后续观察。因此,我们使用C波段接收器(4至8 GHz)和绿岸望远镜的VEGAS光谱仪来限制AME机制。对于本文所述的研究,我们在4.575,5.625和6.125 GHz的三个波段平均地图,并使用孔径测光测量该地区的光谱通量密度相对于背景。我们发现,如果旋转尘埃的描述是正确的,那么旋转尘埃信号的峰值在$30.9 \pm 1.4$ GHz,它解释了过量发射。形态和光谱一起表明旋转的尘埃颗粒集中在S140附近,这是我们选择的测光孔径内的恒星形成区域。如果AME来源于光学厚的自由-自由辐射,则该区域必须包含HII,其发射测量值为$5.27^{+2.5}_{-1.5}\times 10^8$ $\rm{cm^{-6}\,pc}$,物理范围为$1.01^{+0.21}_{-0.20} \times 10^{-2}\,\rm{pc}$。这一结果表明,HII必须是超紧凑或超紧凑的,才能继续成为AME候选者。
2018-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The C-Band All-Sky Survey (C-BASS): Template Fitting of Diffuse Galactic Microwave Emission in the Northern Sky
C波段全天巡天(C-BASS)在4.76 GHz观测银河系,角分辨率为$0.73^\circ$全宽半峰,并在整个北半球天空($δ> -15^{\circ}$)探测到高信噪比的银河系同步辐射。我们提出了一个空间相关性分析的结果,在中高($b > 10^\circ$)银河系纬度使用的C-BASS强度图的初步版本的银河系前景。我们共同适合同步辐射,灰尘,和自由的$20$和$1000$ GHz之间的组件,并寻找银河系同步辐射光谱的差异,以及异常微波发射(AME)的发射率时,使用C-BASS地图或408 MHz的全天空地图跟踪同步辐射。我们发现边缘的证据陡峭($\left<Δβ\right> = -0.06\pm0.02$)的银河系同步加速器光谱在高频率的平均光谱指数超过$4.76-22.8$ GHz的$\left<β\right> = -3.10\pm0.02$。此外,我们发现,同步辐射可以很好地模拟由一个单一的幂律高达几十GHz。由于这一点,我们发现,AME发射率是不敏感的同步辐射示踪剂从408 MHz的地图到4.76GHz的地图。我们认为这是AME起源于旋转粉尘排放的有力证据。
2022-07-08 astro-ph.GA
Probing Anomalous Microwave Emission with the Square Kilometre Array
University of Santiago of Chile(智利圣地亚哥大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所);University of Science and Technology(科学技术大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Cambridge(剑桥大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);National Sun Yat-Sen University(国立中山大学);National Taiwan Normal University(国立台湾师范大学);Imperial College London(伦敦帝国学院);Université Toulouse III - Paul Sabatier(图卢兹第三大学-保罗·萨巴蒂埃大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
本文回顾异常微波辐射(AME)的理论与观测,指出SKAO的高灵敏度、角分辨率和频率覆盖将有助于绘制AME形态、表征谱能量分布并识别其载体,从而解决发射机制和极化性质等关键问题。
2026-06-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Tracing PAH Emission in $λ$-Orionis Using COBE/DIRBE Data
我们使用档案COBE/DIRBE数据构建的多环芳烃(PAH)排放的$λ$ Orionis地区的地图。DIRBE 3.5 $μ$ m谱带内存在3.3 $μ$ m PAH特征,且相邻DIRBE谱带(1.25、2.2和4.9 $μ$ m)中相应缺乏显著PAH光谱特征,因此能够估计PAH对3.5 $μ$ m数据的贡献。具有已知PAH特征的最短波长,3.3 $μ$ m特征探测最小的PAH,其也是异常微波发射(AME)载体的主要候选者。我们使用这个地图来调查的AME和PAH分子的排放之间的关联。我们发现,在$λ$ -猎户座的空间相关性是更高的AME和远红外尘埃排放(由DIRBE 240 $μ$米地图)比它是我们的PAH地图和AME之间。这一发现,在协议与以前的研究中使用PAH功能在较长的波长,是在紧张的假设,即AME是由于纺纱多环芳烃。然而,中红外和微波发射之间的预期相关性可能会降低每个发射机制对当地环境条件的不同敏感性,即使多环芳烃是两者的载体。
2022-11-07 astro-ph.GA
Where's the Dust?: The Deepening Anomaly of Microwave Emission in NGC 4725 B
我们提出了新的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)对NGC 4725 B的观测,这是一个离散的,紧凑的,光学昏暗的区域,位于附近星系NGC 4725的恒星形成盘内,具有强烈的异常微波发射(AME)。这些新的ALMA数据包括以92,133,203和221 GHz为中心的连续观测,伴随着$^{12}$ CO($J=2\rightarrow1$)线的光谱观测。NGC 4725 B在所有频率的连续谱中都被探测到,尽管在203 GHz的探测是边缘的。虽然在NGC 4725 B的确切位置没有检测到分子气体,但在其附近有分子气体(即,$\lesssim 100$ pc)以及相关的弥漫性8 $μ$ m发射。当与1.5、3、5.5、9、14、22、33和44 GHz的现有甚大阵列连续谱数据相结合时,光谱最适合AME、同步加速器和自由-自由发射的组合,即在$\sim6$ GHz以下自由-自由吸收。考虑到AME的强度,令人惊讶的是,在ALMA干涉数据的灵敏度下,在$\lesssim$ 6 \arcsec ~空间尺度上没有与NGC 4725 B相关的毫米级尘埃排放的指示。基于最近的分子气体复合体的性质和推断的恒星形成率,NGC 4725 B是一个非常年轻的($\sim 3-5$ Myr)大质量($\lesssim 10^{5} M_{\odot}$)星团,正在经历活跃的星团反馈。然而,毫米热尘埃发射的缺乏是…
2020-11-05 astro-ph.GA
Investigating the source of Planck-detected AME: high resolution observations at 15 GHz
普朗克28.5 GHz的地图上搜索潜在的异常微波发射(AME)地区的规模为$\sim3^{\circ}$或更小,并选择了几个新的感兴趣的地区。辅助数据在较低和较高的频率被用来构建光谱能量分布(SED),这似乎证实了一个多余的旋转尘埃模型一致。在这里,我们提出了更高的分辨率观测这些新的区域与弧分钟Microkelvin成像仪小阵列(AMI SA)之间的14和18 GHz的测试的存在下,一个紧凑的($\sim$ 10弧分钟或更小)的组件。对于AME-G107.1+ 5. 2,由{ \sc Hii}区域S140主导,我们发现了与AME的旋转尘埃机制或AMI频带上的超/超紧凑\textsc{Hii}区域相关的特征上升谱的证据,然而对于AME-G173.6+ 2. 8,我们没有发现AME在$\sim 2-10$ arcmin尺度上的证据。
2012-08-27 astro-ph.GA
Derivation of an Analytical Approximation of the Spectrum of Spinning Dust Emission
提出了旋转尘埃发射光谱的解析函数。它是通过仔细的近似应用程序得出的,每一步都经过了数值计算的测试。这种方法确保了准确性,同时提供了直观的物理图像。最后的结果可能是有用的拟合异常微波发射观测,作为证明了与普朗克观测英仙座分子云。人们希望,这将导致更广泛的考虑旋转尘埃模型时,解释微波连续观测,它将提供一个标准的框架,解释和比较各种异常的微波发射观测。
2014-01-03 astro-ph.GA
New constraints on the Polarization of Anomalous Microwave Emission in nearby molecular clouds
异常微波辐射(AME)以前曾在两个著名的分子云中进行过研究,并被认为是由于小的旋转尘埃颗粒的电偶极辐射。测量这种辐射的偏振特性对于未来宇宙微波背景实验中的成分分离和尘埃模型的约束都是非常重要的。我们用{ \it WMAP} 7年资料搜索了与$ρ$蛇夫座和英仙座分子云有关的线偏振射电辐射。我们发现在直径为$2^{\circ}$的孔径内没有明显的偏振。$ρ$蛇夫座云中旋转尘埃的分数极化上限在K-、Ka-和Q-波段分别为1.7%、1.6%和2.6%(95%置信水平)。在英仙座云,我们推导出的上限为1.4%,1.9%和4.7%,在K-,Ka-和Q-波段,分别;这些是相似的发现由López-Caraballo等人。如果AME在银河系高纬度地区有一个类似的低水平的偏振,这将简化组件分离CMB偏振测量。我们还可以排除单畴磁偶极子辐射作为20-40 GHz的主要发射机制。偏振水平与旋转尘埃模型一致。
2011-08-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
New radio observations of anomalous microwave emission in the HII region RCW175
我们用64米的Parkes望远镜在8.4GHz和13.5GHz的总强度以及在21.5GHz的总强度和偏振态上观测到了HII区RCW 175。高角分辨率、高灵敏度和偏振能力使我们能够对HII区域的不同成分进行详细的研究。对于第一次,我们解决了三个不同的区域在微波频率,其中两个是相同的环形扩散结构的一部分。我们的观测使我们能够确认RCW 175的异常微波发射(AME)的存在。使用物理动机假设,将整个区域的积分通量密度与目前可用的旋转尘埃模型进行拟合,表明至少存在两种旋转尘埃成分:一种是具有相对较大氢数密度n_H=26.3/cm ^3的暖成分,另一种是氢数密度n_H=150/cm ^3的冷成分。本研究是一个例子,突出了使用高角度分辨率微波数据来打破模型参数退化的潜力。由于我们的光谱覆盖范围和角分辨率,我们已经能够得出的第一个AME地图之一,在13.5 GHz,显示出明确的证据表明,大部分的AME特别是从源组件之一,与一些额外的贡献,从扩散结构。与热尘埃排放的互相关分析表明,与RCW 175内的一个区域高度相关。在RCW 175的中心,我们发现在21.5GHz处的平均极化发射为2.2 \pm 0.2(rand.)\pm 0.3(系统)%我们在68%的置信度下包括了系统和统计不确定性。这种偏振发射可能是由于该地区的次主导同步辐射,因此与与AME相关的非常微弱或非偏振发射一致。
2015-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
QUIJOTE Scientific Results. II. Polarisation Measurements of the Microwave Emission in the Galactic molecular complexes W43 and W47 and supernova remnant W44
我们目前的Q-U-I JOint TENERIFE(QUIJOTE)的强度和偏振图,在10-20 GHz的覆盖区域沿银河系平面24<1 <45度,|b| <8度。这些图由210小时的数据得到,具有~40 μ K/束的偏振灵敏度和~1度的角分辨率。我们的强度数据对于确认两个分子复合物W 43(22 σ)和W 47(8 σ)的异常微波发射(AME)的存在至关重要。我们还检测到与W 44相关的高显著性(6 σ)AME,这是对SNR的首次明确检测。新的QUIJOTE偏振数据与WMAP相结合,对于以下方面至关重要:i)确定W 44中同步辐射的光谱指数,beta_sync =-0.62 +/-0.03,一旦在拟合中包括自由-自由分量,则与从强度光谱推断的值非常一致。ii)用旋转测量值-404 +/-49 rad/m2在W 44方向上跟踪与法拉第旋转相关的偏振角的变化。和iii)设定Pi_AME <0.39%(95% C.L.)的W 43的极化的上限。从QUIJOTE 17 GHz的数据,和<0.22%,从WMAP 41 GHz的数据,这是最严格的限制有史以来获得的极化分数的AME。对于典型的物理条件(晶粒温度和磁场强度),并在晶粒和磁场之间的完美对齐的情况下,电或磁偶极子发射的模型预测较高的极化分数。
2016-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong evidence of Anomalous Microwave Emission from the flux density spectrum of M31
我们用撒丁岛射电望远镜对仙女座星系M31进行了6.7GHz的观测。我们绘制了C波段的无线电发射图,重新分析了WMAP和普朗克地图,以及其他辅助数据,我们得出了从无线电到红外的整体综合通量密度谱。这使我们能够估计M31的排放预算。对整个星系进行积分,我们发现了异常微波辐射(AME)的强有力的证据,其峰值频率为~ 25 GHz,辐射强度为(1.45+0.17-0.19)Jy。将光谱分解为已知的发射机制,如自由-自由,同步加速器,热尘埃,以及由快速旋转尘埃颗粒的电偶极发射产生的AME,我们发现M31的整体发射在10 GHz以下的频率上以同步加速器发射为主,光谱指数为-1.10+0.10-0.08,次主导的自由-自由发射。在频率> 10 GHz时,AME与同步加速器和自由-自由辐射的强度相似,在20 GHz和50 GHz之间超过它们,而热尘埃辐射在60 GHz以上的频率下占主导地位,正如预期的那样。
2019-07-02 astro-ph.GA gr-qc
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
Spinning dust emission from ultrasmall silicates: emissivity and polarization spectrum
异常微波辐射(AME)是宇宙微波背景(CMB)辐射的重要前景。据信,AME是由星际介质中多环芳烃(PAHs)的旋转发射产生的。在本文中,我们假设人口的超小硅酸盐颗粒可能存在于ISM中,并量化这些微小颗粒的旋转发射率及其偏振光谱。我们发现,当小颗粒的尺寸服从对数正态分布时,自旋硅酸盐纳米颗粒可以产生强的旋转发射。随着每原子偶极矩($β$)的减小,来自微小硅酸盐的自旋尘埃辐射的极化分数增加,在60 K的晶粒温度下,对于$β\sim 0.1$ D,极化分数可以达到$P\sim 20\%$。我们确定了一个参数空间$(β,Y_{Si})$的硅酸盐纳米粒子,其旋转发射可以充分再现所观察到的AME和偏振的AME,而不违反观测约束的紫外消光和偏振的星光。我们的研究结果表明,旋转硅酸盐的旋转发射可能是一个重要的来源AME。
2016-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantum Suppression of Alignment in Ultrasmall Grains: Microwave Emission from Spinning Dust will be Negligibly Polarized
量子化的能级,在非常纳米粒子抑制耗散过程,转换晶粒旋转动能转化为热量。对于足够小以具有GHz旋转速率的晶粒,耗散的抑制可以是极端的。结果,抑制了这种晶粒的排列。这既适用于晶粒体与其角动量J的对准,也适用于J与局部磁场B_0的对准。如果反常微波辐射是来自自旋颗粒的旋转辐射,则在GHz频率下它将被忽略不计地极化,在10 GHz以上的频率下P < 10^{-6}。
2016-05-21 astro-ph.GA
Classifying Compact Radio Emission in Nearby Galaxies: a 10GHz Study of Active Galactic Nuclei, Supernovae, Anomalous Microwave Emission and Star Forming Regions
本研究利用甚大阵A配置在10GHz下观测三个近邻星系,识别115个致密射电源并分类,发现部分AGN可能污染X射线双星研究,凸显高分辨率多波段成像及下一代射电设施的重要性。
2025-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measurements of the Intensity and Polarization of the Anomalous Microwave Emission in the Perseus molecular complex with QUIJOTE
在许多天空区域观测到异常微波发射(AME),频率范围约为10-60 GHz。最受关注的区域之一是G159.6-18.5,位于英仙座分子复合体内。在这篇论文中,我们提供了对这一区域的进一步观测(在~250度^[2]上总共观测了194小时),包括强度和偏振。它们跨越10到20 GHz之间的四个频率通道,并通过QUIJOTE收集,这是一个新的CMB实验,旨在测量CMB和银河系前景的偏振。当与其他公开的强度数据相结合时,我们实现了迄今为止测量的AME的最精确光谱,其中13个独立的数据点由该发射主导。四个QUIJOTE数据点首次独立证实了AME频谱在低频的下降,最初是由该地区的COSMOSOMAS实验揭示的。我们完成了一个准确的拟合这些数据使用模型的基础上,从旋转的尘埃颗粒的电偶极子发射,也适合这些模型所依赖的一些参数。我们还提出了偏振图的角分辨率的~1度和~25 μ K/束的灵敏度。从这些与零偏振一致的图中,我们得到了Pi<6.3%和<2.8%(95%C. L.)分别在12和18 GHz,一个频率范围,其中没有AME极化观测报告的日期。这些限制是兼容的理论预测的极化分数从电偶极子发射来自旋转尘埃颗粒。与此同时,他们排除了几种基于尘埃颗粒在单个磁畴中有序的磁偶极子发射的模型,这些模型预测了更高的极化水平。该区域未来的QUIJOTE数据可能允许对AME的极化水平进行更严格的限制。
2015-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spinning Nanoparticles Impacted by C-shock: Implications for Radio-millimeter Emission from Star-forming Regions
我们调查的异常微波发射(AME)的辐射毫米波光谱能量分布的影响,为三个典型的星际介质(ISM)周围的恒星形成区域的条件-冷中性介质,温暖的中性介质,和光解区-通过比较的三个主要贡献者的发射率:自由,热尘埃排放,和AME。特别地,对于纺丝纳米颗粒(即,潜在的载体AME),我们认为一个已知的颗粒破坏机制,由于离心力从自旋过程中所造成的尘埃颗粒和超音速中性流之间的碰撞在磁化冲击(C-冲击)。我们证明,如果ISM在磁场中的影响,由超新星爆炸在大质量恒星形成的早期阶段($\lesssim 10$ MYR),AME可以显着或几乎完全抑制相对于自由和热尘埃连续排放,如果颗粒的拉伸强度是足够小的C-冲击。本研究可能有助于解释河外恒星形成区AME的罕见观测,并提出了与恒星形成区的时间演化相一致的“AME的兴衰”情景。
2022-08-10 astro-ph.GA
Diffuse microwave emission of the interstellar medium : intensity and polarization
随着观测宇宙微波背景的实验越来越多,人们对前景银河辐射的详细性质的兴趣也越来越高。特别是,重点正在转向极化微波发射,目标是探测来自原始引力波和膨胀的信号。本文综述了银河系微波波段的偏振和非偏振辐射:自由-自由辐射、同步辐射、热尘埃辐射和反常辐射。
2009-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA