Dust-correlated cm-wavelength continuum emission on translucent clouds ζ Oph and LDN 1780
扩散厘米波红外相关信号,“异常”CMB前景,被认为是出现在卷云的尘埃。我们目前的宇宙背景成像仪(CBI)厘米波数据的两个半透明的云,太阳黑子和LDN 1780的目的是在半透明的云环境中的异常发射的特点。在31 GHz的情况下,测量的亮度比从5 GHz测量的外推高2.4σ,假设在8弧分尺度上的自由-自由光谱。在1{ \odot }角尺度上,这片云的SED主要由cm范围内的自由-自由发射所控制。在LDN 1780中,我们在1{ \odot }的角标度上检测到了3 σ的过量,可以使用旋转尘埃模型进行拟合。在这片云中,CBI数据和跟踪尘埃的红外图像之间存在空间相关性。与近红外模板(IRAS 12和25 μm)的相关性优于IRAS 100 μm,这表明在31 GHz处发射的颗粒非常小。我们计算了这两个云的31 GHz发射率。它们是相似的,并且具有介于卷云和乌云之间的中间值。尽管如此,我们发现了一个指示的发射率和柱密度之间的反比关系,这进一步支持VSG起源的厘米发射,因为大颗粒相对于小颗粒的比例是较小的弥漫云。
2011-02-21 astro-ph.GA
Polarimetric and photometric investigation of a dark globule LDN 1225: distance, extinction law, and magnetic fields
我们给出了基于光学$R$波段偏振观测的结果,280颗恒星分布在暗球LDN 1,1225。{ \it Gaia}数据发布2个月,以及$\sim$ 200颗恒星的偏振数据已被用于(a)将LDN 1,1225的距离限制为830 $\pm$ 83~pc,(b)确定星际偏振(ISP)的贡献,以及(c)表征尘埃性质并描绘LDN 1,1225的磁场(B场)形态。我们发现B场更加有组织,并且表现出12个$\degr$的小分散度。利用紫金山天文台(PMO)的$^{12}$ CO分子谱线资料,结合B场的柱密度、色散,估算出B场强度为$\sim$ 56\,$\pm$ 10\,$μ$ G,磁湍流压为$\sim$ 3\,$\pm$ 1,2,质量磁通比(临界值单位)为~ $<$ 1,1.这些结果表明,B-场的主导作用相比,湍流和重力在渲染云的支持。B场平行于云的低密度部分(由$^{12}$ CO图追踪),相反,它们既不平行也不垂直于高密度核心结构(由$^{13}$ CO和C $^{18}$ O图追踪)。LDN 1225有两个70 μ $μ$ m源,它们似乎是低质量的0类源。使用光学和近红外光度数据得到的全消光比选择消光被发现是异常的($R_{V}$ ~ $=$ ~3.4),表明LDN 1,1225中的尘埃颗粒生长。尘埃颗粒的偏振效率遵循幂律指数$-$ 0.7,推断光学偏振跟踪B-字段在云的外部。
2019-02-25 astro-ph.GA
Observations of 6 - 200 μm emission of the Ophiuchus cloud LDN 1688
我们检查两个位置,ON 1和ON 2,蛇夫座云LDN 1688使用的观测与ISOPHOT仪器搭载的ISO卫星。数据包括中红外光谱(~6-12μm)和几个高达200μm的光度带。这些数据探测了分子PAH类型物种、瞬时加热的极小颗粒(VSG)和大型经典尘埃颗粒的排放。我们比较观察到的早期研究,特别是那些进行了对一个孤立的半透明云Chamaeleon(纸I)。朝向两个LDN 1688位置的光谱彼此非常相似,尽管位置ON 1具有更大的列密度并且可能经受更强的辐射场。中红外特征的比率与其他漫射和半透明云中发现的相似。与论文I相比,7.7/11.3μm波段比较低,在两个LDN 1688位置均为~2.0。在~10μm区域检测到连续谱。这在朝向位置ON 1时更强,但仍然低于论文I中的任何视线。远红外不透明度高于漫射介质。位置ON 2的值,τ200/N(H)= 3.9 x 10^{-25} cm ^2/H,是ON 1的两倍。LDN 1688的辐射场主要由两颗嵌入的B型双星ρ Oph AB和HD 147889所控制,另外还有来自Upper Sco OB星协的贡献。强加热反映在大颗粒发射的高色温(~24 K)中。辐射转移模型证实了高水平的辐射场,并指出多环芳烃颗粒的丰度增加。然而,当考虑到由本地B星引起的辐射场的硬化时,观测结果可以在几乎不改变标准尘埃模型的情况下进行拟合。然而,所有的模型都低估了中红外…
2012-10-17 astro-ph.GA
Dense cores in the dark cloud complex LDN1188
我们提出了一个位于仙王座LDN 1188暗云复杂的分子线发射研究。在这项工作中,我们专注于云的密集部分和红外点源的近邻。我们用Effelsberg 100米射电望远镜进行了氨填图,确定了3个致密核。用Onsala 20 μ m望远镜进行的CS(1- 0)、CS(2- 1)和HCO $^{+}$(1- 0)测量揭示了致密分子物质的分布。利用IRAM 30 m望远镜在某些选定的方向上绘制了1.2 mm处的尘埃发射图,作为分子谱线测量的补充。有了这些数据,我们就可以推测出这个黑暗的复杂云团中可能的进化顺序。
2013-09-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Study of starless dark cloud LDN 1570: Distance, Dust properties and Magnetic field geometry
我们希望绘制磁场几何图,并利用多波长光学偏振仪和投射在云上的恒星测光法研究无星云L1570的尘埃特性。我们对投影在云L1570上的恒星进行了R波段成像偏振测量,以跟踪磁场方向。我们还进行了多波长偏振和光度观测,以限制L1570尘埃的性质。我们使用2 MASS JHKs颜色估计到云的距离为394 +/- 70 pc。利用Serkowski参数$σ_{1}$、$\bar ε$、λmax和恒星在近红外色-色图上的位置,识别出13颗可能具有内禀偏振和/或偏振角旋转的恒星。一颗光谱类型为B4 Ve的恒星2 MASS J 06075075 +1934177,除了在发射中显示Hα线外,还显示出弥散星际带的存在。根据尘埃颗粒尺寸指标,如λmax和Rv值,有迹象表明L1570附近存在稍大的尘埃颗粒。发现磁场线平行于L1570的250μm图像(也包括8μm和12μm阴影图像)中看到的云结构。根据磁场的几何形状、云的结构和复杂的速度结构,我们认为L1570是在磁场线的作用下,由于流动物质的汇聚而形成的。结构函数分析表明,在L1570云区,大尺度磁场相对于湍流分量的磁场更强。估计的磁场强度表明,L1570云区是次临界的,因此可以强烈支持的磁场线。
2013-05-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Euclid Q1 reveals spatial variations of the extinction law in the dense cloud LDN 1641
School of Physics and Astronomy, China West Normal University(西华师范大学物理与天文学学院);CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of the Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天文与天体物理研究院)
利用欧几里得Q1成像测量猎户座A暗云LDN 1641视线方向消光定律,通过线性拟合得出颜色过剩比并转换为相对消光,发现近红外消光可用幂律描述,且有显著空间变化。
2026-07-07 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
Modelling the spinning dust emission from dense interstellar clouds
多环芳烃的电偶极辐射常被用来解释反常的微波辐射现象。这种分配是基于所观察到的中红外发射的多环芳烃和AME之间的紧密相关性,以及旋转灰尘和宽带AME光谱模型之间的良好协议。到目前为止,AME经常在弥漫的星际介质中被大规模探测到,最近在普朗克数据的帮助下,在众所周知的稠密分子云中对AME进行了详细的研究。虽然人们对旋转尘埃排放的物理特性给予了很大的关注,但尚未详细考虑不同局部物理条件的影响。我们的目标是研究具有真实物理条件和辐射转移的星际云中出现的旋转尘埃辐射。我们使用Compiegne等人的DustEM代码来描述所有尘埃种群的灭绝和红外发射。如Silsbee等人所述,旋转粉尘排放是用SpDust获得的,我们将其与DustEM结合。我们进行了充分的辐射转移模拟,并仔细估计当地的气体状态作为星际云内的位置的函数。我们发现,旋转尘埃排放的主要离子的丰度是敏感的,我们提出了一个简单的计划来估计这些丰度。我们还研究了改变宇宙射线速率的影响。在稠密的介质中,辐射转移是强制性的,我们表明,旋转和中红外发射率的多环芳烃之间的关系不再是线性的,旋转的灰尘排放实际上可能是强大的云中心的中红外多环芳烃排放是弱的。这些结果提供了新的方法来跟踪从弥漫到稠密介质的晶粒生长,并将有助于在星际云尺度上的AME的分析。
2011-09-01 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
Spinning dust emission: the effect of rotation around a non-principal axis
我们研究了非主轴旋转尘埃粒子的旋转辐射.我们认为,在许多阶段的星际介质,最小的颗粒,占主导地位的旋转尘埃排放,很可能有他们的章动状态(主轴相对于角动量矢量的方向)随机在每个热尖峰。我们重新计算的激励和阻尼率与旋转发射的粮食永久偶极子,粮食等离子体相互作用,红外光子发射,碰撞。由此产生的旋转尘埃光谱一般显示出向更高的发射率和峰值频率相对于以前的计算。
2010-10-21 astro-ph.GA
Absorption by Spinning Dust: a Contaminant for High-Redshift 21 cm Observations
在明亮的银河系同步加速器背景前旋转的尘埃颗粒会产生微弱的吸收信号,这可能会影响对高红移21厘米吸收的测量。在接近80 MHz的频率下,EDGES实验报告了$z \approx 17$的21 cm吸收,在温度为$T \approx 50$ K的冷星际介质中,半径为$a \approx 50Å$的星际纳米颗粒可以产生吸收。大气中的气溶胶可能有助于增加吸收。吸收的强度取决于这些颗粒的丰度和它们的偶极矩,这是不确定的。旋转尘埃的吸收光谱的宽度限制了其对相对窄的21 cm吸收特征的测量的可能影响。
2018-05-07 astro-ph.GA
Spinning dust radiation: a review of the theory
本文综述了自旋尘埃粒子电偶极辐射理论模拟的现状。尘埃颗粒旋转这个基本上简单的问题,由于所涉及的过程的多样性,吸引了大量的经典和量子物理学概念。通过各种机制的旋转激励和阻尼率进行了讨论,以及计算粮食角动量分布函数的方法。对谷物性质的假设进行了评述。理论预测的稳健性现在似乎主要受到颗粒本身的不确定性的限制,即它们的丰度,偶极矩,大小和形状分布。
2012-11-12 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
IR-correlated 31 GHz radio emission from Orion East
林德暗云LDN 1622代表了异常尘埃排放的最佳例子之一,可能源于小的旋转尘埃颗粒。我们提出了LDN 1621的宇宙背景成像仪(CBI)31 GHz数据,LDN 1622北部的一个被称为猎户座东部的地区的一个弥漫的暗云。在31 GHz、\approx 20-30 mJ光束\approx处,以\approx 5 arcmin的角分辨率检测到扩散发射的直径g为\approx 20 arcmin的断裂环。环状结构与$12-100 μ$ m处的远红外发射高度相关,相关系数r \approx为0.7-0.8,在$\sim10σ$处显著。多频数据被用来限制可能对31 GHz通量有贡献的其他发射成分。对4.85 GHz的GB 6测量图的分析得出自由-自由发射的$3σ$上限为7.2 mJ光束$^{-1}$($\la 30 per cent of the observed flux) at the CBI resolution. The bulk of the 31 GHz flux therefore appears to be mostly due to dust radiation. Aperture photometry, at an angular resolution of 13 arcmin and with an aperture of diameter 30 arcmin, all…
2010-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
CARMA Observations of Galactic Cold Cores: Searching for Spinning Dust Emission
我们提出了第一次搜索旋转尘埃排放的样本34银河系冷芯,使用CARMA干涉仪进行。对于我们的每个核心,我们使用赫歇尔空间天文台的测光数据来约束N_{H}、T_{d}、n_{H}和G_{0}。通过计算核心的质量并将其与Bonnor-Ebert质量进行比较,我们确定34个核心中有29个是引力不稳定的,正在发生坍缩。事实上,我们发现6个核心与至少一个年轻的恒星物体有关,暗示了它们的原恒星性质。通过研究每个核心内的物理条件,我们可以揭示我们的CARMA观测揭示(或不)的厘米发射。事实上,我们发现只有3个核心有任何显着的可检测的厘米发射。使用旋转尘埃模型,我们预测的预期水平的旋转尘埃排放在每个核心,并发现,对于所有34个核心,预测的排放水平大于观测到的厘米排放约束的CARMA观测。此外,即使在我们确实探测到厘米辐射的核心中,我们也无法在现阶段区分年轻恒星物体的自由-自由辐射和旋转尘埃辐射。我们强调,尽管在本分析中描述的CARMA观测对寒冷、稠密环境中旋转尘埃的存在有重要的限制,但这些观测所针对的源样本在统计上并不能代表银河系核心的全部人口。
2015-07-31 astro-ph.GA
Resolved observations at 31 GHz of spinning dust emissivity variations in $ρ$ Oph
$ρ$ Oph分子云是旋转尘埃发射的最佳例子之一,首先由宇宙背景成像仪(CBI)检测到。在这里,我们提出了4.5弧分的观测与CBI 2证实31 GHz的发射从$ρ$ Oph W,PDR暴露于B型星HD 147889,并强调没有信号从S1,最明亮的红外星云在复杂的。为了量化与尘埃相关的排放机制的关联,我们计算了31 GHz的地图和代理的列密度的红外发射器,尘埃辐射率和光学深度模板之间在不同的角分辨率的相关性。我们发现,31 GHz的发射相关性最好的PAH柱密度示踪剂,而与尘埃辐射的相关性提高时,考虑到更广泛的发射(从较短的基线),这表明观测的角分辨率影响的相关性结果。旋转尘埃发射率的代理揭示了复杂内的大的变化,在3 $σ$的动态范围为25,在3 $σ$的变化至少为23倍,在$ρ$ Oph W的峰值和S1的位置之间,这意味着环境因素是负责提高旋转尘埃发射率本地。
2020-07-02 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
A Case Against Spinning PAHs as the Source of the Anomalous Microwave Emission
我们采用的异常微波发射(AME)的微波天空的组件分离产生的全天地图,研究AME和银河系尘埃属性之间的相关性。我们发现,虽然AME是高度相关的所有示踪剂的尘埃排放,最好的预测AME强度是尘埃辐射。每尘埃辐射的AME强度的波动与多环芳烃(PAHs)的排放波动无关,怀疑AME和PAHs之间的关联。多环芳烃的丰度与尘埃光学厚度和尘埃辐射强度有很强的相关性,这与低密度区多环芳烃的破坏是一致的。我们发现,AME强度增加,增加辐射场强度,在方差与旋转尘埃假说的预测。最后,温度依赖性的AME每尘埃辐射不利于解释的AME热发射。重新考虑其他AME载体,如超小硅酸盐,和其他发射机制,如磁偶极子发射,是必要的。
2015-10-26 astro-ph.GA
COMAP Galactic Science I: Observations of Spinning Dust Emission at 30GHz in Dark Clouds Surrounding the λ-Orionis Hii Region
本文利用 COMAP 26–34 GHz 观测结合多波段数据研究 λ-猎户座 PDR 内 Barnard 30 暗云的旋转尘埃辐射,证实其在 7σ 水平上主导该频段,并发现其发射率和峰值频率存在空间变化。
2024-05-07 astro-ph.GA
The long-wavelength emission of interstellar PAHs: characterizing the spinning dust contribution
普朗克和赫歇尔卫星不久将观测到冷尘埃颗粒在长波长下的发射,并对星际尘埃的性质提出新的限制。微波异常发射,提出是由于旋转的多环芳烃,应该有助于更好地定义这些物种。此外,了解天空异常发射的波动对于CMB研究至关重要。我们重点研究了星际多环芳烃在振转跃迁和转动跃迁中的长波长辐射。PAH的发射光谱从红外到微波范围内,并比较异常发射观测。为了模拟它们的长波长发射,我们把多环芳烃作为孤立系,并始终遵循其红外和旋转发射。我们考虑几个星际阶段,并讨论如何异常发射可能会限制他们的大小分布。我们的PAH排放模型占中红外光谱的弥漫星际介质和猎户座酒吧。对于λ <3 mm,PAH IR发射不再与辐射场强度(Go)成比例,这与光谱的中IR部分不同。在100 GHz处,这种排放占总粉尘排放量的不到10%。我们发现当Go<100和nH<100cm-3时,每个碳原子的自旋多环芳烃的宽带发射率是相当恒定的。观测到的异常发射英仙座分子云解释了我们的模型旋转PAH排放与标准丰度,支持多环芳烃的起源异常发射。带有Go的旋转尘埃发射率的行为提供了一个明确的测试,可以针对异常和尘埃中红外发射的观测进行测试。这些排放量的比较将提供星际多环芳烃的大小和/或电偶极矩的限制。
2009-11-09 astro-ph.GA
Using cm Observations to Constrain the Abundance of Very Small Dust Grains in Galactic Cold Cores
在这个分析中,我们说明了如何相对较新的发射机制称为旋转尘埃可以用来表征尘埃颗粒在星际介质。我们证明了这一点,通过使用旋转的尘埃排放观测,以限制非常小的尘埃颗粒($\lesssim$ 10 nm)在银河系冷核样本的丰度。使用的物理性质的核心在我们的样品作为输入到旋转的尘埃模型,我们预测的预期水平的发射波长为1厘米的四个不同的非常小的尘埃颗粒丰度,我们通过比较1厘米CARMA观测约束。对于我们所有的核心,我们发现一个非常小的颗粒耗尽,我们认为这是由于晶粒生长的过程。这项工作代表了第一次旋转的尘埃排放已被用来限制星际尘埃颗粒的物理性质。
2015-11-20 astro-ph.GA
Spinning Dust Emission from Wobbling Grains: Important Physical Effects and Implications
本文综述了包括多环芳烃(PAHs)在内的快速旋转微小尘埃粒子电偶极辐射模拟的主要进展。我们首先总结了Draine和Lazarian提出的旋转尘埃的原始模型以及最近改进Draine和Lazarian模型的理论结果。该评论的重点是重要的物理效应,被忽略在早期的研究中,为了简单起见,最近占我们,包括晶粒摆动由于内部弛豫,单离子碰撞的脉冲激发,三轴晶粒形状,电荷波动,和天体物理环境的湍流性质。讨论了旋转粉尘排放对微小粉尘物理性质和环境条件的约束意义。我们讨论了微小尘埃颗粒的排列和偏振旋转尘埃发射的可能性。本文还讨论了对微小颗粒取向和旋转尘埃发射极化的限制。
2012-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust rotational dynamics in non-stationary shock: rotational disruption of nanoparticles by stochastic mechanical torques and spinning dust emission
在以前的工作中,Hoang和Tram发现了一种新的机制,用于破坏纳米颗粒,这是由于在静态C冲击中晶粒的超热旋转,这被称为旋转破坏。在本文中,我们扩展了我们以前的研究驱动的外流和年轻的超新星遗迹,动力学年龄短于建立一个固定的C-冲击,这是由一个C-冲击和J-冲击尾(简称CJ-冲击)所需的时间的非平稳冲击。对于C冲击分量,我们发现弱材料的最小纳米颗粒(尺寸$\lesssim 1$ nm)(即,拉伸强度$S_{\rm max} \lesssim 10^{9}\ \rm erg\ cm^{-3}$)可由于由超音速中性漂移引起的超热旋转而旋转地破坏。对于J冲击分量,虽然纳米颗粒是热旋转的,但最小的颗粒仍然可以被破坏,因为气体被J冲击加热到更高的温度。然后,我们从快速旋转的纳米粒子的粒度分布具有较低的截止值的不同的冲击模型的旋转中断确定的微波发射模型。我们还计算了不同的气体密度,冲击年龄,和冲击速度的观察者在距离为100 pc的冲击区域的微波辐射的光谱通量。我们建议,微波辐射从旋转尘埃可以用来跟踪纳米粒子和冲击速度在密集的分子外流。最后,我们讨论了一种新的方法,可以释放分子从纳米颗粒表面到气体中的冲击区域,我们称之为旋转解吸。
2019-09-30 astro-ph.GA
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 multi-wavelength investigation of RCW175: an HII region harboring spinning dust emission
利用红外、射电连续谱和光谱观测,我们对HII区RCW 175进行了详细的研究。我们确定RCW 175实际上由两个独立的HII区域G29.1-0.7和G29.0-0.6组成,位于3.2+/-0.2 kpc的距离。根据观测结果,我们推断更致密的G29.0-0.6比G29.1-0.7演化得更少,可能是G29.1-0.7膨胀到周围星际介质中的结果。我们计算出RCW 175的恒星形成速率为(12.6+/-1.9 x10 ^{-5} M_{\sun} /yr),并在其附近确定了6个可能的年轻恒星候选者。此外,我们估计RCW 175包含的总尘埃质量为215+/-53 M_{\sun}。RCW 175之前被认为是异常微波发射(AME)的来源,在厘米波长处的过量发射通常归因于来自最小尘埃颗粒的电偶极辐射。我们发现,以前在RCW 175中检测到的AME与最小的尘埃颗粒(多环芳烃或小碳质尘埃颗粒)不相关,而是与该区域内令人兴奋的辐射场。这与英仙座分子云中发现的结果相似,英仙座分子云是另一个拥有AME的区域,这表明辐射场可能在这种新的银河系发射机制的产生中起着关键作用。最后,我们认为,这些意见可能暗示的重要性,了解所发挥的作用,主要气体离子在旋转尘埃模型。
2012-05-18 astro-ph.GA
Improving the model of emission from spinning dust: effects of grain wobbling and transient spin-up
观测结果继续支持Draine和Lazarian(1998 ab)提出的将异常微波前景解释为来自旋转尘埃颗粒的电偶极辐射。在本文中,我们提出了一个改进的原始模型,通过改进一些物理效应的治疗。首先,我们考虑了一个圆盘状的颗粒旋转的角速度在一个任意角度的对称轴和推导出的旋转阻尼和激发系数所产生的红外辐射,等离子体颗粒相互作用和电偶极子发射。利用朗之万方程计算了晶粒的角速度分布和电偶极发射光谱,包括有和没有快速内弛豫的情况。我们的研究结果表明,旋转尘埃的峰值发射率,与早期的研究相比,增加了一个因素~2的暖中性介质(WNM),暖电离介质(WIM),冷中性介质(CNM)和光离解区(PDR),和一个因素~4的反射星云(RN)。对于这些介质,发射峰处的频率也增加约1.4至约2倍。发射和峰值频率的增加是由于晶粒形状的非球形以及沿平行和垂直于晶粒对称轴方向的阻尼和激励的各向异性。其次,我们提供了一个详细的数值研究,包括瞬态自旋单离子碰撞的晶粒。脉冲加宽了发射光谱,并增加了CNM、WNM和WIM的峰值发射率。此外,我们提出了一个改进的处理的旋转激发和阻尼的红外发射。
2010-05-17 astro-ph.GA
Spinning Dust Emission: Effects of irregular grain shape, transient heating and comparison with WMAP results
普朗克有望回答早期宇宙的关键问题,但它也提供了对异常微波发射的进一步理解。自旋尘埃粒子的电偶极辐射仍然是异常微波辐射的有利解释。本文提出了一种计算具有转动惯量的不规则小颗粒转动辐射的方法$I_{1}> I_{2}> I_{3}$。我们表明,一个转矩自由旋转的不规则颗粒与一个给定的角动量辐射在多个频率模式。所得旋转粉尘光谱具有峰值频率和发射率随颗粒形状不规则程度而增加,其由$I_{1}:I_{2}:I_{3}$定义。我们讨论了如何在体坐标系中的偶极矩$\bmu$的取向影响旋转尘埃光谱的不同制度的内部热波动。我们表明,自旋尘埃发射率的情况下,强的热波动是不太敏感的$\bmu$的取向比在弱的热波动的情况下。我们计算自旋尘埃光谱的气体密度和偶极矩的范围。研究了可压缩湍流对旋转粉尘排放强度的影响。我们表明,在湍流介质中的发射强度增加的一个因素,从1.2-1.4相对于在均匀介质中,作为音速马赫数$M_{s}$从2-7增加。最后,旋转尘埃参数的约束,通过拟合我们的改进模型,五年{ \it威尔金森微波各向异性探针}互相关前景光谱,H $α$相关和100 $μ$ m相关的发射光谱。
2011-08-05 astro-ph.CO 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
SpyDust: an improved and extended implementation for modeling spinning dust radiation
SpyDust是改进的旋转尘埃辐射模型实现,考虑多种颗粒形状,更新了耗散效应,并通过PCA揭示参数简并性,为降维提供可能。
2025-02-09 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
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
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
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
Constraint on the Polarization of Electric Dipole Emission from Spinning Dust
普朗克实验结果表明,多环芳烃(PAHs)的电偶极辐射是干扰宇宙微波背景(CMB)辐射实验的异常微波辐射的最可靠解释。新出现的问题是这种发射成分对偏振CMB辐射的污染程度。我们提出了最适合于所观察到的消光和偏振曲线的粒度分布和晶粒排列模型的偏振尘埃排放的限制。我们选取了两颗在波长2175埃处具有显著偏振特征的恒星HD 197770和HD 147933-4作为研究对象。对于HD 197770,我们发现具有排列的硅酸盐颗粒加上弱排列的多环芳烃的模型可以成功地再现2175埃的偏振特征;而对于HD 147933-4,我们发现只有硅酸盐颗粒的排列可以解释该特征。多环芳烃的最佳拟合模型的HD 197770数据的对齐功能来约束偏振旋转尘埃排放。结果表明,旋转尘埃辐射的偏振度在~ 3GHz时约为1.6%,在20 GHz以上时下降到0.9%以下。我们还预测,在353 GHz的热尘埃发射的偏振度为11%和14%的视线HD 197770和HD 147933-4恒星,分别。
2013-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spitzer characterisation of dust in an anomalous emission region: the Perseus cloud
我们知道英仙座星云中存在异常的微波辐射。解释这种过量辐射的最有希望的候选者之一是来自快速旋转的非常小的尘埃颗粒的电偶极辐射,通常被称为旋转尘埃。用斯皮策太空望远镜获得的光度数据已被重新处理,并与尘埃排放模型DUSTEM结合使用,以确定云内尘埃的性质。这种分析使我们能够限制星际辐射场($χ_\mathrm{ISRF}$)的强度,相对于BG(Y $_\mathrm{PAH}$和Y $_\mathrm{VSG}$),氢柱密度(N $_\mathrm{H}$)和平衡尘埃温度(T $_\mathrm{dust}$)的多环芳烃和VSG的质量丰度的空间变化。Y $_\mathrm{PAH}$、Y $_\mathrm{VSG}$和$χ_\mathrm{ISRF}$的参数图是英仙座云的第一张参数图,我们用这些图来研究观测到异常发射的物理条件。我们发现,在异常发射的ISRF的强度,因此尘埃的平衡温度,增强,而有没有显着的变化,在多环芳烃和VSGs的丰度或柱密度的氢。我们解释这些结果表明,在$χ_\mathrm{ISRF}$的增强可能会影响小的随机加热的尘埃颗粒的性质,从而导致在33 GHz的旋转尘埃发射的增加。这是第一次,这样的调查已经进行,我们相信,这种类型的分析创造了一个新的视角,在该领域的异常发射研究,并代表了一个强大的新工具,约束旋转尘埃模型。
2011-08-09 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
A quantum theory of the alignment and polarization of very small dust grains
Institute of Theoretical Astrophysics, The Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Oslo(奥斯陆大学数学与自然科学学院理论天体物理研究所)
研究非常小尘埃颗粒的旋转电偶极发射极化特性,分析辐射各向异性对极化的影响,提出通过紫外/光学/红外吸收极化测量约束对齐机制。
2026-04-28 astro-ph.GA
Polarization of Magnetic Dipole Emission and Spinning Dust Emission from Magnetic Nanoparticles
星际磁性纳米粒子的磁偶极辐射(MDE)是微波频率下重要的银河系前景,其偏振水平对实现宇宙微波背景(CMB)B模信号的可靠测量提出了挑战。为了获得理论上的MDE的偏振约束,我们首先计算的程度的大硅酸盐晶粒纳入磁性夹杂物的排列。我们发现,在星际介质的现实条件下,热旋转的大颗粒与磁性夹杂物弱对齐,并实现{ \it对齐饱和}时,磁对齐率变得比旋转阻尼率快得多。然后,我们计算自由飞行的磁性纳米粒子的对齐程度,考虑到各种相互作用过程的晶粒与周围的气体和辐射场,包括中性碰撞,离子碰撞,和红外发射。我们发现,通过红外发射的旋转阻尼可以显着降低的饱和水平的小粒子的排列程度,而离子碰撞的激发可以增强超小粒子的排列。使用计算的对准度,我们预测的极化水平的MDE从自由飞行的磁性纳米粒子是相当低的。这样的极化水平在异常微波发射(AME)的上限内,这表明来自自由飞行的铁颗粒的MDE可能不被排除为AME的来源。我们还量化了自旋尘埃排放自由飞行的铁纳米粒子与永久磁矩,并发现其发射率是一个数量级低于自旋多环芳烃(PAH)。最后,我们计算了不同星际磁场下多环芳烃自旋尘埃辐射的偏振光谱。
2015-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust Rotational Dynamics in C-shocks: Rotational Disruption of Nanoparticles by Stochastic Mechanical Torques and Spinning Dust Emission
多环芳烃(PAHs)和纳米颗粒由于其占主导地位的表面积,预计将在许多天体物理过程中发挥重要作用,包括气体加热,化学,恒星形成和异常微波发射。在存在C冲击的密集磁化分子云中,多环芳烃和纳米颗粒被广泛认为是由于颗粒间碰撞而产生的颗粒破碎。剩下的问题是这些纳米粒子是否可以在密集和热冲击区域中生存,以及如何通过观察来限制它们的大小和丰度。在本文中,我们提出了一种新的机制来破坏纳米粒子在C-冲击的基础上,离心应力内快速旋转的纳米粒子自旋随机原子轰击,这被称为旋转破坏。我们发现,由于超音速中性气体充电的晶粒漂移在C-冲击,纳米粒子可以自旋到超热旋转由超音速中性流施加的随机扭矩。超热旋转纳米颗粒内产生的离心应力可超过颗粒材料的最大拉伸强度($S_{\max}$),导致小于$S_{\max}\sim 10^{9}\erg\cm^{-3}$的$a\sim 1$ nm的纳米颗粒的快速破裂。所提出的中断机制被证明是更有效的比热溅射在控制较低的截止粒度分布在C冲击。我们模型的微波辐射从自旋纳米粒子在C-冲击超音速中性漂移和旋转中断。我们发现超热旋转纳米粒子可以发射出强的微波辐射,并且峰值通量和峰值频率都随着激波速度的增加而增加。我们建议旋转灰尘作为一种新的方法来约束纳米粒子和跟踪冲击波的速度在密集,冲击区。
2019-08-26 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
High resolution AMI Large Array imaging of spinning dust sources: spatially correlated 8 micron emission and evidence of a stellar wind in L675
我们提出了25角秒分辨率的射电图像的五个林德暗星云(L675,L944,L1103,L1111和L1246)在16 GHz的角分钟微开尔文成像仪(AMI)大阵列。这些物体以前用AMI小阵列观测到,相对于较低频率的无线电数据,微波频率的发射量过多。在L675中,我们发现了一个平谱紧凑的无线电对应的850微米的发射与SCUBA,并建议它是厘米波发射从以前未知的深埋年轻原恒星。在L1246的情况下,cm波发射与Spitzer观察到的8微米发射在空间上相关。由于MIR发射只存在于斯皮策波段4中,我们认为它来自于PAH分子的种群,这也引起了通过旋转尘埃发射的cm波发射。
2010-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectral Signatures of Spinning Dust from Grain Ensembles in Diverse Environments: A Combined Theoretical and Observational Study
University of Manchester(曼彻斯特大学);Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester(曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna (ULL)(拉帕鲁纳大学)
研究通过理论与观测结合的方法,探讨不同环境中尘埃颗粒分布和环境参数对异常微波发射谱特征的影响,发现尘埃颗粒大小、形状及环境参数主导了谱峰频率和宽度,提出新的分析方法以改进AME谱分析。
2026-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for anomalous dust-correlated emission at 8 GHz
1969年,爱德华·康克林测量了8 GHz的天体辐射的各向异性,分辨率为16.2度,并利用这些数据报告了CMB偶极子的探测。由于缺乏8 GHz的观测在大的角度尺度和明确的证据,非幂律银河系发射近8 GHz的,一个新的分析康克林的数据是翔实的。在本文中,我们比较康克林的数据,从Haslam等人。(0.4 GHz),赖希和赖希(1.4 GHz),WMAP(23-94 GHz)。我们表明,康克林的数据和23 GHz的WMAP数据之间的光谱指数是β =-1.7+-0.1,其中我们的发射温度模型为T \propto nu^beta。自由-自由发射具有β \approx-2.15,同步辐射发射具有β \approx -2.7至-3。在8 GHz时,热粉尘排放(β \approx 1.7)可忽略不计。我们的结论是,必须有另一个独特的非幂律成分的扩散前景发射,发射近10 GHz,在这个频率范围内的其他观测结果一致。通过比较完整的数据集,我们表明,一个模型的异常发射组件,假设是旋转的灰尘,是首选在5西格玛(三角洲卡方= 31)没有旋转的灰尘模型。但是,无法唯一确定新组件的源。
2011-09-23 astro-ph.GA
ARCADE 2 Observations of Galactic Radio Emission
我们使用绝对校准的数据从ARCADE 2飞行在2006年7月模型银河系发射频率为3,8和10 GHz。数据中的空间结构与自由-自由和同步辐射的叠加一致。由Haslam 408 MHz巡天追踪到的空间形态的辐射具有光谱指数beta_synch = -2.5 +/- 0.1,自由-自由辐射占3.15 GHz最低ARCADE 2波段总银河平面辐射的0.10 +/- 0.01。我们估计总银河向极冠发射使用一个简单的平面平行模型与csc |b|的依赖或高纬度无线电发射的COBE/FIRAS的CII排放图跟踪的模型。这两种方法在22 MHz到10 GHz的频率范围内都符合单一的幂律,在参考频率1 GHz下,银河系向北极帽的总辐射T_Gal = 0.498 +/- 0.028 K,光谱指数β = -2.55 +/- 0.03。校准良好的ARCADE 2地图提供了一个新的测试旋转尘埃排放,从银河系平面的综合发射强度的基础上,而不是互相关的热尘埃的空间形态。ARCADE 2测量的银河平面强度比没有旋转尘埃的模型预测的要弱,并且与旋转尘埃在22 GHz时贡献0.4 +/- 0.1的银河平面辐射一致。
2009-01-05 astro-ph.GA
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
Investigating anomalous microwave emission near G107.2+5.20 in Ku-band with the Green Bank Telescope
The University of Virginia(弗吉尼亚大学);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台);The University of Manchester(曼彻斯特大学)
该研究利用绿岸望远镜 Ku 波段接收器,通过匹配分辨率孔径测光法测量 408MHz 至 3THz 的 SED 并拟合模型,发现旋转尘埃模型更优;还定位了与旋转尘埃一致的 13GHz 过量辐射源,为理解 AME 发射机制及相关性随环境变化提供了示例。
2026-08-03 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
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
Characterizing Extragalactic Anomalous Microwave Emission in NGC 6946 with CARMA
使用1厘米和3毫米CARMA和2毫米GISMO观测,我们跟踪了Murphy等人2010年在一个星系核区域(Enuc. 4)螺旋星系NGC 6946的一部分。我们发现在这个地区的光谱形状和峰值频率的AME是一致的旋转粉尘排放模型。然而,发射的强度远远超过了银河系AME发射率,因为该地区富含多环芳烃(PAH)。使用我们的银河系宽度1厘米的地图(21”分辨率),我们在NGC 6946中确定了总共8个21“x21”的区域,这些区域的AME显著性大于95%,与Enuc中观察到的水平相当。4.银河系的其余部分有1厘米的发射符合或低于所观察到的银河系AME发射率每PAH表面密度。我们探测探测到的AME和灰尘表面密度,PAH排放量和辐射场之间的关系,虽然没有环境属性出现划定区域与强与弱或不存在的AME。根据这些数据和文献中的其他AME观测结果,我们确定每单位粉尘质量的AME发射率是高度可变的。我们认为,旋转尘埃假说,预测的AME功率大致成比例的PAH质量,因此是不完整的。
2014-11-25 astro-ph.GA
Template fitting of WMAP 7-year data: anomalous dust or flattening synchrotron emission?
在我们的银河系天空中探测到了20-40 GHz的异常微波辐射。它与热尘埃排放高度相关,因此被认为是由于旋转的尘埃颗粒。或者,这种发射可能是由于具有平坦(硬)光谱指数的同步辐射。我们交叉相关的同步加速器,自由和热尘埃模板与WMAP 7年的地图使用同步加速器模板在408 MHz和2.3 GHz,以评估目前的平面同步辐射量,以及这对与其他组件的相关性的影响。我们发现,在2.3 GHz的同步加速器光谱指数中只有少量的平坦化可见,Δβ约为0.05,并且在最低WMAP波段中的尘埃相关发射的显著水平在很大程度上不受同步加速器模板选择的影响,特别是在高纬度地区(当使用2.3 GHz而不是408 MHz时,它仅降低约7%)。如果大量的反常辐射是由旋转的尘埃颗粒产生的,这与预期相符。
2018-02-08 astro-ph.CO 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
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
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
What Makes the Family of Barred Disc Galaxies So Rich: Damping Stellar Bars in Spinning Haloes
我们模拟和分析了宇宙自旋λ ~ 0 - 0.09的自旋暗物质晕中恒星棒的长期演化。利用高分辨率的恒星和DM数值模拟,我们专注于恒星盘和DM晕的各种轴对称形状-球形,扁球形和长球形之间的角动量交换。我们发现,恒星酒吧经历了不同的演变,这是由母晕的能力,通过引力矩的作用,共振和非共振吸收光盘失去的角动量的指导。我们证实了前面的说法,动力杆不稳定性加速通过共振角动量转移到晕。我们的主要研究结果涉及长期的,长期的演化盘晕系统:随着λ的增加,酒吧经历较少的增长和溶解后,他们通过垂直屈曲不稳定。具体地说,随着晕旋转的增加,(1)恒星棒的垂直屈曲不稳定性与内晕不能吸收角动量相结合-这是削弱或破坏旋转晕中棒的主要因素:(2)棒损失的角动量逐渐减少,它们的模式速度趋于稳定;(3)棒较小,当λ>= 0.06时,它们在屈曲后完全停止增长;(4)λ> 0.03的棒具有正转与棒半径之比R_CR / R_b > 2,代表所谓的慢棒,它不显示偏移的尘埃带。我们提供了一个定量分析的角动量转移的盘晕系统,并解释的原因,没有增长的快速旋转晕和它的观测推论。我们的结论是,恒星酒吧的演变比预期的要复杂得多,酒吧并不像迄今为止所认为的那样有弹性。
2018-01-25 astro-ph.GA
The Submm and mm Excess of the SMC: Magnetic Dipole Emission from Magnetic Nanoparticles?
小麦哲伦云(SMC)具有令人惊讶的强亚毫米和毫米波长发射,这与标准尘埃模型不一致,包括那些来自旋转尘埃的发射。在这里,我们表明,从SMC的发射可以理解,如果星际尘埃混合物包括磁性纳米粒子,发射磁偶极子辐射导致的热波动的磁化。磁性颗粒可以是金属铁、磁铁矿Fe 3 O 4或磁赤铁矿γ-Fe 2 O 3。所需的铁质量与元素丰度限制一致。如果纳米颗粒是较大颗粒中的夹杂物,则磁偶极发射被预测为与正常电偶极辐射正交地极化。我们推测,其他低金属量星系也可能有很大一部分的星际铁的磁性材料。
2012-05-30 astro-ph.GA