Extreme Starlight Polarization Efficiency Toward $ζ$ Ophiuchi: A Case for Line-of-Sight Foreground Subtraction
本研究通过V波段偏振、尘埃图及Gaia DR3距离数据，发现朝向蛇夫座ζ的视线存在两类离散尘埃族，移除前景后远尘埃族偏振效率超Serkowski极限，证实基于距离的前景减除对研究星际介质尘埃与磁场的重要性。
2025-09-04 astro-ph.GA
What can the Occult do for you? STarlight Attenuation & Reddening Survey of Multiple Occulting Galaxies (STARSMOG)
星际尘埃仍然是天文学中的主要不确定性，限制了例如，宇宙学距离估计和光如何在星系内重新处理的模型。当一个前景星系偶然地与一个更远的星系重叠时，后者会照亮更近的前景星系中的尘埃结构。这样的重叠或掩星星系对可以用来测量最近星系中尘埃的分布，精度很高。STARSMOG计划利用HST对掩星星系对的观测，以精细（$<$ 100 pc）的细节精确地绘制前景星系中尘埃的分布。此外，对这些对的积分场单位观测将绘制这些掩星星系中的有效消光曲线，解开精细尺度几何形状和颗粒组成对光穿过星系的路径的作用。重叠星系技术有望提供一个清晰的了解星系中的尘埃：尘埃几何形状，作为星系类型的函数，其对波长的依赖性，以及所有这些属性与宇宙时间的演化，使用遥远的高红移对的变暗量的概率函数。
2015-09-25 astro-ph.GA
Modeling Dust and Starlight in Galaxies Observed by Spitzer and Herschel: NGC 628 and NGC 6946
我们描述了NGC 628和NGC 6946中的尘埃，这两个星系是KINGFISH样本中的两个邻近螺旋星系。对于3.6um到500 um的数据，尘埃模型受到很强的约束。使用Draine & Li（2007）尘埃模型，（无定形硅酸盐和碳质颗粒），对于每个星系中的每个像素，我们估计（1）尘埃质量表面密度，（2）由多环芳烃（PAH）贡献的尘埃质量分数，（3）加热尘埃的星光强度分布，（4）尘埃发射的总红外（IR）光度，（5）高星光强度区域的红外亮度。我们得到的尘埃属性，跟踪星系的螺旋结构的地图。尘埃模型成功地再现了观测到的全球和解决光谱能量分布（SED）。NGC 628的尘埃/氢质量比估计为0.0082+/-0.0017，NGC 6946的尘埃/氢质量比估计为0.0063+/-0.0009，与预期的近太阳星系的金属丰度一致。我们推导出的尘埃质量比基于单温度修正黑体拟合的估计值大（最多3倍）。我们表明，SED拟合显着改善，如果星光强度分布包括（单一强度）的“三角函数”组件。我们没有发现大量T<12 K的冷尘埃的证据。当以PACS分辨率进行建模时，PACS和MIPS测光在低表面亮度区域和高表面亮度区域之间的差异导致很大的不确定性，在这种情况下，不能使用SPIRE、MIPS 70和MIPS 160数据。我们建议不要尝试以PACS的角分辨率对灰尘进行建模。
2012-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Excitation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) Emission: Dependence on Size Distribution, Ionization, and Starlight Spectrum and Intensity
本文利用物理模型研究了多环芳烃（PAH）发射光谱对星光光谱与强度、PAH尺寸及电荷分布的敏感性，发现星光条件显著影响PAH红外特征功率比例，并提出通过7.7μm发射强度测量PAH丰度参数的方法。
2021-08-12 astro-ph.GA
A 3D Model of the Local Bubble's Magnetic Field: Insights from Dust and Starlight Polarization
本文利用Planck偏振观测和三维尘埃模型构建本地泡三维磁场模型，验证其表面主导偏振信号且磁场与壳层相切，并推断出形成前太阳邻域初始磁场平行于银河系本地臂。
2025-06-04 astro-ph.GA
3D B-fieLds in the InterStellar medium and Star-forming regions (3D-BLISS): I. Using Starlight Polarization in the Massive IRDC Filament G11.11-0.12
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）；Vietnam National Space Center（越南国家航天中心）；Vietnam Academy of Science and Technology（越南科学技术院）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）
提出利用尘埃偏振结合辐射扭矩（RAT）对准理论的新方法，首次应用于G11.11-0.12纤维丝，通过星光偏振观测推断三维磁场倾角并揭示局部弧形磁场结构。
2026-05-30 astro-ph.GA
Spectroscopy of diffuse light in dust clouds. Scattered light and the solar neighbourhood radiation field
暗星云的光学表面亮度主要来自经典尘埃颗粒对积分星光的散射。它包含撞击星际辐射场、云结构和颗粒散射特性的信息。我们已经获得了两个球状体，拇指纹星云和DC303.8-14.2，从3500到9000埃的散射光的光谱。我们使用的散射光的观察，研究撞击的综合星光光谱，以及散射的H-α和其他线的排放，从所有的天空。我们还寻找在两个小球中除了散射光以外的其他光的存在。我们获得了长缝光谱，包括整个球加上相邻的天空在一个狭缝设置，从而使有效地消除气辉和其他前景天空成分。我们计算合成集成星光光谱的太阳附近使用HIPPARCOS为基础的恒星分布和光谱库的泡菜。光谱分别为明亮的边缘和黑暗的核心的球状体。用合成的积分星光光谱可以很好地模拟连续谱能量分布和吸收线光谱。发射线的H-α + NII，H-β，和SII的检测和解释的散射光加上原位温暖的电离介质组件后面的小球。我们在DC303.8-14.2中检测到超过5200-8000埃波长范围的过量发射，但这种发射的性质仍然是开放的。
2012-11-30 astro-ph.GA
Evidence for cloud-to-cloud variations in the ratio of polarized thermal dust emission to starlight polarization
South African Astronomical Observatory（南非天文台）；Department of Astronomy, University of Cape Town（开普敦大学天文学系）；Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学空间、地球与环境系）；Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo（奥斯陆大学理论天体物理研究所）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学信息分子实验室）；Department of Physics, University of Crete（克里特大学物理学系）；Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology – Hellas（希腊研究与技术基金会天体物理研究所）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
研究利用新发布的恒星偏振数据，结合罗布波尔光学偏振测量和普朗克卫星数据，发现云间极化热尘辐射与星光极化比存在显著差异，表明云中尘埃极化特性可能不同。
2026-02-16 astro-ph.GA
Revisiting the Local Interstellar Radiation Field using Gaia DR3
本文利用盖亚DR3测光数据及先锋探测器观测结果重新构建局域星际辐射场（LISRF），发现新模型更红且能量高30%，漫射星光贡献达25%，为重新定义小颗粒及中红外发射带载体性质提供依据。
2024-09-24 astro-ph.GA
What is Known About the Polarization of Starlight in the Southern Hole
宇宙学中最大的谜团之一是平坦性问题，涉及宇宙缺乏曲率，以及均匀性问题，质疑为什么宇宙几乎是各向同性的，尽管有因果分离的区域。这些问题成为暴胀理论的动机，它暗示了早期宇宙的指数膨胀时期，宇宙的暴胀起源可以通过B模式偏振来追踪。为了更好地了解潜在的前景系统学，特别是偏振尘埃排放的水平，我们查询了Heiles目录，以产生所谓的“南洞”中的星光偏振数据列表，南洞是一个以RA：$00^h12^m00^s$和DEC：$-59°18'00''$为中心的近似$20\times20$度区域，正在通过多个CMB偏振实验进行检查。由于磁场倾向于决定尘埃颗粒的方向，这反过来又决定了星光如何偏振，星光偏振可以用来追踪磁场。因此，为了提高我们对这一区域性质的理解，我们使用了这个目录，以及盖亚数据作为尘埃三维分布的示踪剂，作为南洞区域整个星系磁场方向的潜在指标。然后，我们分析了这些数据，希望磁场数据可以用来创建一个模板，以帮助减去污染的CMB B模式搜索的极化尘埃排放。虽然分析的结果是有希望的，但我们发现，目前可用的数据严重不足，无法创建模板，因此表明在偏振测量方面需要改进和更均匀地覆盖南洞。
2020-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interstellar Polarization Survey. V. Galactic magnetic field tomography in the spiral arms using optical and near-infrared starlight polarization
本研究结合光学与近红外星光偏振数据及恒星距离，运用一维贝叶斯推断和高斯混合模型对银河系旋臂进行偏振分解，揭示了天空平面磁场方向在视线上的显著变化。
2025-06-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
The magnetic field of the Radcliffe Wave: starlight polarization at nearest approach to the Sun
本文通过光学和近红外星光偏振观测，发现拉德克利夫波最接近太阳部分的磁场沿结构排列并与银道面倾斜18°，为银河系大尺度磁场模型和该结构形成机制提供了新约束。
2024-12-03 astro-ph.GA
Mapping the Interstellar Magnetic Field Around the Heliosphere with Polarized Starlight
被磁性排列的尘埃颗粒线性极化的星光提供了一个可行的星际磁场（ISMF）诊断。目前正在进行一项调查，利用在两个半球的八个天文台收集的数据绘制当地的ISMF。两种方法被用来获得磁结构：统计评估跟踪多个极化位置角的磁场方向，和最小二乘拟合，提供的偶极分量的磁场。我们发现，磁场在环日球层星际介质（CHM），它驱动风的星际气体和尘埃通过日光层，披覆在日球顶和影响偏振测量。我们发现了一个偏振带，可以用一个穿过日光层鼻和黄道两极的大圆来描述。带中的间隙出现在与IBEX发现的最高日鞘压力和Loop I超级气泡中心相一致的区域。最小二乘分析发现了一个磁偶极子分量的偏振带的轴朝向黄道两极。日球层周围的尘埃丝和流过日球层的温暖的氦微风沿着相同的磁场方向运动。沿极化带靠近日光层鼻的区域具有在15度视线内的磁场取向。IBEX带状区域的磁场方向在天空平面的40度范围内。几个空间相干的磁丝在15 pc以内。两个旅行者号探测器探测到的大多数低频无线电发射都遵循极化波段。偏振带的几何形状进行比较，本地星际云，鲸鱼座涟漪，BICEP 2低不透明度区域，冰立方IC59银河宇宙射线数据，卡西尼号的结果。
2018-06-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Diffuse UV Background: GALEX Results
一个明亮的紫外线GALEX图像在一个密集的高银河纬度星际尘埃云的方向进行检查，以测试（和拒绝）的想法，一个明亮的河外紫外线背景辐射场的存在。GALEX“深度成像巡天”拍摄的第二个高纬度地区（几乎完全没有尘埃的地区）的图像显示了类似的明亮背景，显然，这不可能是由于星际尘埃散射的星光造成的。我推测，背景是由于暗物质粒子与星际气体/尘埃核子相互作用。
2009-06-16 astro-ph.GA
Optical polarisation study of Galactic Open clusters
本研究通过光学偏振观测15个疏散星团，结合距离信息揭示视线中尘埃云层数及磁场取向，发现多个尘埃层，为银河系尘埃分布提供直接观测证据。
2023-11-16 astro-ph.GA
Magnetic field morphology in nearby molecular clouds as revealed by starlight and submillimetre polarization
在四个附近（d < 160 pc）的分子云，我们统计评估的星际磁场的结构，投影在天空的平面上，并沿视线集成，从普朗克在353 GHz观测到的银河系尘埃的偏振热发射和背景星光的光学和近红外偏振推断。我们比较了直接在与普朗克有效束在353 GHz（10 '）处对向的区域相当的邻近区域中的场取向的色散，并使用场取向角的二阶结构函数。我们发现，在10 '直径附近的星光推断的场取向的平均色散小于20度，并且在这些尺度上，平均场取向平均在5度内，从所考虑的区域的亚毫米偏振观测推断。我们还发现，星光偏振方向的色散和这些附近的偏振分数很好地再现了高斯模型的湍流结构的磁场，与普朗克合作报告的研究结果在规模大于10'和可比的柱密度。在大于10“的尺度上，我们发现在天空平面的相同位置上从星光和亚毫米偏振观测获得的二阶结构函数之间的差异高达14.7度，但是与磁场湍流结构的高斯模型的比较表明，这些差异很小，并且与两种技术之间的角分辨率的差异一致。
2016-05-30 astro-ph.GA
Indirect evidence of significant grain growth in young protostellar envelopes from polarized dust emission
在恒星形成的过程中，尘埃颗粒是如何以及何时开始成长为鹅卵石的，这是恒星和行星形成的一个基础问题。我们计算了偏振辐射转移从一个模型的太阳型原恒星的核心，使用POLARIS代码，调整尘埃颗粒与当地的磁场，辐射扭矩（RAT）理论。我们测试的依赖性所产生的灰尘偏振发射的灰尘尺寸分布的最大粒径在信封规模，从amax = 1微米到50微米。我们的工作表明，在RAT对齐的框架中，需要大的尘埃颗粒产生偏振尘埃辐射，其水平类似于目前在毫米波长的太阳型原恒星包络中观察到的水平。考虑到目前的理论困难，在典型的原恒星包层条件下排列大部分小的类ISM颗粒，我们的结果表明，在坍缩开始后不到10^5年的时间里，在最年轻的天体中，颗粒生长（通常> 10微米）可能已经在100-1000 au的尺度上取得了显著的进展。对尘埃偏振发射的观测可能为探索尘埃的原始性质和描述微行星形成的初始条件开辟一条新的途径。
2019-07-25 astro-ph.GA
TRIShUL: Technique for Reconstructing magnetic Interstellar Structure Using starLight polarization
Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology-Hellas（希腊研究与技术基金会天体物理研究所）；Department of Physics and Institute of Theoretical and Computational Physics, University of Crete（克里特大学物理系与理论与计算物理研究所）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）
TRIShUL技术通过分析恒星偏振数据，重建星际介质中三维磁结构，具有先验自由和计算高效的优势。
2025-10-29 astro-ph.GA astro-ph.IM
Local Bubble contribution to the 353-GHz dust polarized emission
到目前为止，还没有显示在与宇宙微波背景（CMB）研究相关的频率上的弥漫的银河系极化发射是来自我们银河系的附近还是更远的区域。这就质疑了以前在局部和大尺度上约束磁场模型的尝试。这项工作的范围是调查和量化的贡献的尘埃和磁化的本地星际介质所观察到的发射，是由热尘埃偏振。我们使用恒星作为距离蜡烛，并通过比较热尘埃在亚毫米波长下偏振的发射和星光引起的光学偏振来探测视线亚毫米偏振特性。我们提供了统计上可靠的证据表明，在高银河系纬度（$|b| \geq 60^\circ$），$353$ GHz极化天空观测到的\textit{Planck}是由一个接近的磁化结构，延伸之间的$200$和$300$ pc和符合壳的本地泡沫。我们的研究结果将有助于模拟本地气泡的磁场和描述CMB银河系前景。
2019-11-02 astro-ph.GA
Observational Constraints on the Physical Properties of Interstellar Dust in the Post-Planck Era
我们提出了一个综合的天文观测约束波长依赖的消光，发射和偏振星际尘埃从紫外线到微波波长的弥漫银河视线。代表性的固相丰度，这些视线也来自。鉴于普朗克卫星提供的偏振尘埃发射的敏感的新观测，我们特别强调尘埃偏振，包括连续偏振消光，偏振的碳质和硅酸盐的光谱特征，尘埃发射的波长依赖的偏振部分，光学偏振消光和远红外偏振发射之间的连接。总之，这些构成了一组约束，应该由弥漫的星际介质中的尘埃模型再现。
2021-01-18 astro-ph.GA
The first degree-scale starlight-polarization-based tomography map of the magnetized interstellar medium
本研究利用RoboPol偏振计观测数据，提出贝叶斯方法反演三维结构，发布首张度级尘埃磁化星际介质偏振层析图，揭示磁场随距离的变化，为银河系磁场及相关污染物建模提供支撑。
2024-04-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
A compilation of optical starlight polarization catalogs
本文汇编了来自81篇出版物、含55,742项测量的光学恒星偏振新目录，结合盖亚距离数据为42,482颗恒星提供三维信息，并提议通用表格格式以提升数据可访问性。
2025-01-21 astro-ph.GA
Demonstration of magnetic field tomography with starlight polarization towards a diffuse sightline of the ISM
具有恒星距离和偏振信息的大数据集的可用性将使得在不久的将来能够对星际磁场（天空投影平面）进行层析重建。我们证明了这种分解的扩散ISM的一个小区域内的可行性。我们结合使用RoboPol偏振仪获得的星光（R波段）线性偏振测量与第二盖亚数据发布的恒星距离。恒星样本在R波段的亮度超过17等，距离太阳有几千秒差距。HI发射光谱揭示了沿视线方向存在两个不同的云。我们分解的视线整合恒星偏振，以获得两个云的平均偏振特性。这两种云在柱密度和偏振特性方面表现出显着的差异。它们的平均天平面磁场方向相差60度。我们展示了如何我们的层析分解可以用来约束我们的估计的云的偏振效率以及偏振尘埃发射的偏振角的频率依赖性。我们还展示了一种新的方法来约束云的距离基于这种分解。我们的研究结果代表了丰富的信息，可以从ISM磁场的断层扫描图获得的预览。
2019-02-11 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
Dust models compatible with Planck intensity and polarization data in translucent lines of sight
从普朗克观测的总辐射和偏振辐射分析中推断出的尘埃性质对目前的尘埃模型提出了挑战。我们提出了新的尘埃模型兼容的偏振和非偏振数据消光和发射半透明的视线（$0.5 < A_V < 2.5$）。我们修改了DustEM工具，以模拟偏振消光和发射。我们拟合的平均消光，偏振消光，SED和偏振SED与多环芳烃，星状硅酸盐和无定形碳（a-C）的光谱依赖性。星状硅酸盐人口沿磁场线排列，而a-C人口可能是对齐或不对齐。以其目前的光学性质，扁球形星状硅酸盐颗粒的发射率不足以重现普朗克数据得出的发射消光偏振比$P_{353}/p_V$。模型使用长星状硅酸盐颗粒与伸长率$a/b=3$和20%的孔隙度的夹杂物成功。偏振SED的光谱依赖性是陡峭的，在我们的模型比数据。当a-C晶粒对齐时，模型表现稍好。在星形硅酸盐基质中包含小体积（6%）的a-C消除了对孔隙率和完美的晶粒排列的需要，并改善了与极化SED的拟合。基于星状硅酸盐的尘埃模型可以通过调整颗粒的形状和在星状硅酸盐基质中添加孔隙或a-C的夹杂物来与普朗克数据相协调。
2017-10-12 astro-ph.GA
The highly polarized dusty emission core of Cygnus A
我们报告的探测线偏振发射在53和89 $μ$米，从射电大声活动星系核（AGN）天鹅座A使用HAWC+板载SOFIA。我们测量了$11\pm3$ %和$9\pm2$ %的高度极化芯，位置角（P.A.）分别在53和89 $μ$ μ m处测量了$43\pm8^{\circ}$和$39\pm7^{\circ}$的极化。我们发现：（1）一个同步辐射主导的核心，具有平坦的光谱（$+0.21\pm0.05$）和在$543\pm120$ $μ$ m处的翻转，这意味着同步辐射在红外（IR）中是不显著的;（2）一个$2-500$ $μ$ m凸起，峰值在$\sim40$ $μ$ m处，由色温为$107\pm9$ K的黑体分量描述。偏振SED具有与总通量SED的IR凸起相同的形状。我们观察到肺动脉的变化。从2到89 $μ$ m的$\sim20^{\circ}$的极化，这表明极化机制的变化。紫外线、光学和近红外线偏振已经令人信服地归因于极地尘埃的散射，与通常的环面情景一致，尽管这种散射成分只能在近红外线中从核心直接观察到。相比之下，$\sim20^{\circ}$向远红外线的逐渐旋转，以及总红外线和偏振红外线凸起之间近乎完美的匹配，表明在$10-100$ $μ$ m处，来自排列的尘埃颗粒的尘埃排放成为主导，在几乎恒定的P. A处具有10%的大偏振。这一结果表明，相干的尘埃和磁场结构主导的活动星系核周围的$1…
2018-06-28 astro-ph.GA
NGC 7538 IRS1: Interaction of a polarized dust spiral and a molecular outflow
我们目前的尘埃偏振和CO分子线图像的NGC 7538 IRS1。我们结合了SMA、CARMA和JCMT望远镜的数据，在230和345 GHz下获得了分辨率为2.5弧秒的图像。这些图像显示了尘埃极化和分子外流的显着螺旋图案。这些数据戏剧性地说明了IRS1的高流入率和破坏恒星周围稠密的clusified介质的强大流出之间的相互作用。本文给出的尘埃极化和CO外流的图像为尘埃的流入和流出之间的能量和角动量交换提供了观测证据。从IRS1开始旋转超过180度的螺旋尘埃图案可能是由下落物质中的角动量守恒缠绕起来的尘埃丝。红移的CO发射脊追踪尘埃螺旋紧密通过MM尘埃核心，其中几个可能包含原恒星。我们建议，CO映射的边界层的外流是烧蚀气体从稠密的气体在螺旋。
2014-10-08 astro-ph.GA
Calculation of Stochastic Heating and Emissivity of Cosmic Dust Grains with Optimization for the Intel Many Integrated Core Architecture
宇宙尘埃粒子有效地减弱了星光。它们对星光的吸收产生了从近红外到远红外的发射光谱，这取决于尘埃颗粒的大小和性质，以及加热辐射场的光谱。近红外到中红外由非常小的颗粒的发射主导。然而，模拟这些粒子对星光的吸收在计算上是昂贵的，并且是处理恒星对尘埃加热的自洽辐射输运代码的一个重要瓶颈。在本文中，我们总结了计算宇宙尘埃的随机发射率的形式主义，这是在早期的作品中开发的，并提出了一个新的库HEATCODE实现这种形式主义的计算任意颗粒的性质和加热辐射场。我们的库是高度优化的通用处理器与多个核心和向量指令，分层内存缓存结构。HEATCODE库还可以在实现英特尔多集成核心（英特尔MIC）架构的协处理器卡上高效运行。我们将详细讨论我们为优化英特尔MIC架构而采取的优化步骤，这些步骤也显著提高了通用处理器上代码的性能，并为每个步骤提供代码示例和性能基准测试。单个英特尔至强融核协处理器（英特尔MIC架构）上的HEATCODE库性能大约是通用双路多核处理器系统的2倍，而标称功耗大致相同。该库支持异构计算采用主处理器同时与多个协处理器，可以很容易地纳入现有的辐射传输代码。
2013-11-19 astro-ph.GA astro-ph.IM cs.DC
Quantitative Polarimetry: A Unified Model of Dust Grain Alignment by Magnetic Radiative Torques
由于星际颗粒排列而产生的光学星光和远红外热尘埃辐射的偏振，为研究从弥漫的星际介质到年轻恒星周围的吸积盘等各种天体物理环境中的磁场提供了一个强有力的窗口。精确的宇宙学研究需要精确的星系尘埃偏振模型，以便首次探测到宇宙微波背景（CMB）B模信号。只有当开发和测试了将颗粒排列效率与局部物理条件和灰尘性质联系起来的颗粒排列定量理论时，才能实现这样准确的模型。在本文中，我们回顾了成功的发展，这样一个定量的对齐理论，专注于一个统一的模型的晶粒排列的基础上的辐射扭矩和磁弛豫的尘埃颗粒与铁夹杂物。本文讨论了用统一排列模型解释普朗克和ALMA的最新观测结果的意义。
2017-04-06 astro-ph.GA
Interpreting the Spitzer/IRAC Colours of 7<z<9 Galaxies: Distinguishing Between Line Emission and Starlight Using ALMA
在JWST发射之前，斯皮策/IRAC测光提供了研究z> 7星系静止坐标系光学特性的唯一方法。许多这样的高红移星系显示红色[3.6]-[4.5]微米的颜色，通常被称为“IRAC过量”，这通常被解释为在[4.5]微米带通内强烈的[OIII]+ H β发射。这种解释的一个吸引人的方面是在较低红移的恒星形成星系中看到的类似的强烈线发射，以及在z~7以上的IRAC颜色的红移依赖行为，模拟为各种星云线通过两个带通。在本文中，我们证明，鉴于光度的不确定性，建立恒星星族与巴耳末（4000埃，休息框架）的突破，如那些推断在z> 9的线发射不污染的IRAC带，可以同样很好地解释红移依赖的行为的IRAC颜色在7 <z <9星系。我们讨论了可能的方式来区分这两种假设使用ALMA措施[OIII] 88微米和灰尘连续通量。在与JWST进一步研究之前，我们表明，区别是重要的，在第一个5亿年的星系的组装历史。
2020-07-13 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
Starlight-polarization-based tomography of the magnetized interstellar medium: PASIPHAE's line-of-sight inversion method
我们提出了第一个贝叶斯方法层析分解的平面的天空方向的磁场与使用恒星偏振和距离。这种独立的层析反演方法提出了一个重要的一步，在重建磁化星际介质（ISM）在3D尘埃区域。我们开发了一个模型，在该模型中，从磁化和尘埃ISM的偏振信号描述的薄层在不同的距离。我们的建模使得有可能推断的平均偏振（振幅和方向）引起的个别尘埃云和占的相干性引起的散射在一个通用的方式。我们提出了一个似然函数，明确占偏振和视差的不确定性。我们开发了一个框架，通过最大化的对数似然使用嵌套抽样方法重建磁化ISM。我们测试我们的贝叶斯反演方法的模拟数据考虑到现实的不确定性从盖亚和预期的光学偏振调查PASIPHAE根据目前计划的观测策略。我们表明，我们的方法是有效的恢复云的属性，只要云的背景恒星引起的偏振高于$\sim 0.1\%$的调查曝光时间和水平的系统不确定性。我们的方法不仅可以恢复平均偏振特性，而且还可以表征固有散射，从而创建新的方法来表征ISM湍流和磁场强度。最后，我们将我们的方法应用到现有的星光偏振数据集与已知的视线分解，证明与以前的结果和云属性的不确定性的改进量化协议。
2023-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dust polarization modeling at large-scale over the Northern Galactic cap using EBHIS and Planck data
在探索由原始引力波引入的宇宙微波背景（CMB）的B模偏振过程中，系统不确定性的主要来源是来自银河尘埃的偏振热辐射。因此，在区分这样一个微弱的CMB B模式信号的偏振热尘埃发射的准确表征和分离是一个必不可少的步骤。我们提供了一个建模框架来模拟基于Ghosh等人（2017）中描述的模型的极化热尘埃排放，利用普朗克尘埃和Effelsberg-Bonn HI对北银河系帽的调查。我们的七参数尘埃模型，将HI气体在三个不同的柱密度模板作为空间可变的尘埃强度和银河系磁场的现象学模型的代理，是能够再现1-和2-点的统计数据所观察到的尘埃极化图普朗克在353 GHz的选定的低柱密度区域在北银河系帽。这项工作具有重要的应用，在评估组件分离方法的准确性和量化的置信度分离偏振银河系发射和CMB B模式信号，因为需要为正在进行的和未来的CMB任务。
2020-06-17 astro-ph.GA
Modelling the diffuse dust emission around Orion
利用AKARI空间望远镜的银河演化探测器（GALEX）的远紫外（FUV）和红外观测数据，研究了M42周围的散射辐射。FUV漫射辐射的主要来源是四边形恒星的星光被星云前面的尘埃散射。我们最初比较漫FUV与远红外（FIR）的意见在相同的位置。的FUV-IR相关性使我们能够确定这种排放的灰尘的类型。然后，我们使用现有的模型来研究猎户座中的FUV尘埃散射，以检查它是否可以扩展到远离中心10度半径的区域。我们得到了一个α = 0.7的散射相函数不对称因子，g = 0.6作为我们的尘埃位置在中央猎户座区域的不同侧面的中值。我们发现一个统一的值的光学参数在我们的样本的位置与灰尘的属性显着不同的中心的星云。
2018-02-28 astro-ph.GA
Observations of Polarized Dust Emission at Far-infrared through Millimeter Wavelengths
在远红外到毫米波长（0.1 - 1毫米）的星际极化主要是由于与磁场对齐的尘埃颗粒的热发射。这一机制导致了对各种天体源中的磁场的研究，以及对尘埃颗粒的物理特性及其与磁场的相互作用的研究。观测涵盖了各种各样的来源，从整个星系到分子云和原恒星盘。地图的角度尺度范围很广，从覆盖天空大部分的勘测到具有角秒空间分辨率的勘测。此外，在这个波段的多个波长的观测越来越多的可用性允许颗粒排列和云结构的模型的经验测试。我回顾了最近在这一领域的一些工作，强调在多个空间尺度和多个波长的观测比较。
2009-04-13 astro-ph.GA
Polarized Dust Emission in Arp220: Magnetic Fields in the Core of an Ultraluminous Infrared Galaxy
利用SMA在345 GHz对原型ULIRG Arp 220进行观测，首次在其合并核区探测到尘埃偏振发射，揭示了西核盘面内磁场受核间相互作用影响，且未受外流重新排列的特征。
2024-12-19 astro-ph.GA
Detection of polarized continuum emission of the Dusty S-cluster Object (DSO/G2)
2014年春天，银河系中心一个被称为尘埃S星团天体（DSO/G2）的特殊来源在一个高度偏心的轨道上围绕超大质量黑洞移动，并通过近心点。它的性质一直是不确定的，主要是因为缺乏有关其内在几何形状的任何信息。首次利用近红外偏振成像数据对DSO的几何特性进行约束。通过对DSO偏振参数的显著性分析，发现DSO是一个本征偏振源，其偏振度为$\sim 30\%$，偏振角随着接近Sgr A* 的位置而变化。由于DSO显示出$K_{\rm s}-L'>3$的近红外过量，并且在发射线图上保持相当紧凑，它的主要特征可以用嵌入非球形尘埃包层中的前主序星模型来解释。
2016-09-07 astro-ph.GA
Understanding polarized dust emission from $ρ$ Ophiuchi A in light of grain alignment and disruption by radiative torques
尘埃颗粒与环境磁场的排列产生了星光的偏振以及热尘埃发射。利用SOFIA/HAWC+偏振观测资料，发现在89 $μ$ m和154 $μ$ m处，由一颗B星协恒星所承载的蛇夫座$ρ$（Oph）A云的热尘埃辐射的部分偏振度随颗粒温度的升高而增加，当颗粒温度超过$\simeq$ 25-32 K时，部分偏振度降低。后者的趋势不同于流行的径向转矩（RAT）的取向理论，这意味着一个单调增加的极化分数与晶粒温度的预测。我们进行数值模拟的偏振尘埃排放的$ρ$ Oph-A云和计算的尘埃偏振度，同时考虑尘埃颗粒的排列和旋转中断的RAT。我们的模拟结果可以成功地再现观测数据的上升和下降趋势。此外，我们表明，只有硅酸盐颗粒或硅酸盐-碳颗粒的混合物在复合结构中的排列可以重现观测趋势，假设所有的尘埃颗粒遵循幂律尺寸分布。虽然我们的模型有一些简化和局限性，我们的研究结果表明，在$ρ$ Oph-A云的颗粒具有复合结构，和粒度分布比星际介质的标准尺寸分布有更陡的斜率。SOFIA/HAWC+数据与JCMT观测450 $μ$ m和850 $μ$ m相结合，将有助于测试基于颗粒排列和RAT破坏的拟议方案。
2021-01-22 astro-ph.GA
Super-resolving Polarized Dust Emission with Transformer-Based Multi-Tracer Fusion
Stanford University（斯坦福大学）
本文提出基于Transformer的多示踪剂融合超分辨框架，从数据推断小尺度极化尘埃结构，生成20角分分辨率的Q/U图，优于PySM模型，为CMB前景建模提供新途径。
2026-10-05 astro-ph.GA
Star formation in 3CR radio galaxies and quasars at z < 1
利用赫歇尔空间天文台，我们观测到了87个红移z <1的强大3CR源的代表性样本。将远红外（FIR，70 - 500微米）光度测定法与宽视场红外巡天探测器（WISE）的中红外（MIR）光度测定法和编目数据相结合，以分析每个物体从光波长到无线电波长的完整光谱能量分布。为了理清不同成分的贡献，SED配备了一组模板，以获得宿主星系星光，活动星系核（AGN）提供动力的尘埃环发射和恒星加热的冷尘埃的光度。从相对论喷流的排放水平也估计，以隔离热宿主星系的贡献。新的数据与高激发射电活动星系核基于方向的统一一致，因为尘埃环在光学上变得薄到30微米。低激发射电星系和MIR弱源代表MIR-和FIR-weak AGN人口不同于高激发MIR-明亮的对象，它仍然是一个悬而未决的问题，无论是在后来的演化状态或本质上不同的人口。由恒星形成所加热的宿主星光和尘埃的光度被转换成恒星质量和恒星形成率（SFR）。主机归一化的SFR的大部分的3CR源相比，在同一时期的其他星系人口是低的。对尘埃质量的估计比银河系低1 - 100倍，表明这些3CR宿主具有非常低的星际物质，解释了低水平的恒星形成。只有不到10%的3CR源显示出高于主序星星系的恒星形成水平。
2016-02-26 astro-ph.GA
Interstellar Polarization Survey. IV. Characterizing the magnetic field strength and turbulent dispersion using optical starlight polarization in the diffuse interstellar medium
本文利用 IPS-GI 光学星光偏振与 GASS 的 HI 分解，评估角色散函数在近邻弥漫 ISM 中的适用性，并测绘天空平面磁场、密度及湍流速度弥散。
2024-05-12 astro-ph.GA
Alignment and Rotational Disruption of Dust Grains in the Galactic Centre Revealed by Polarized Dust Emission
本研究利用多波段偏振热尘埃发射观测，分析银河系中心尘埃颗粒的排列与旋转瓦解，验证相关理论机制，发现温度影响颗粒族群构成，为星际尘埃研究提供观测依据。
2023-04-25 astro-ph.GA
Physical conditions for dust grain alignment in Class 0 protostellar cores II. The role of the radiation field in models aligning/disrupting dust grains
本文利用POLARIS辐射转移模拟研究0类原恒星内部辐射场对尘埃颗粒排列的作用，发现中心辐照、超顺磁性颗粒及大于10微米颗粒是使合成偏振观测达到ALMA实测水平的关键，并揭示高光度事件可影响颗粒排列与碎裂。
2023-03-22 astro-ph.GA
Galactic Magnetic Field Reconstruction II. Constraints from polarized thermal dust sky as seen by $Planck$
银河热尘埃的偏振辐射是研究和表征银河磁场（GMF）的重要手段。在本文中，我们应用最大似然分析，我们建立在我们的同伴论文（Pelgrims，Macías-Pérez & Ruppin），以模拟大规模的正规成分的GMF从偏振的扩散发射银河热尘埃测量$Planck$在353 GHz。作为第一次尝试，我们考虑三个模型来描述整个银河系的尘埃密度分布和四个模型的GMF。所有的模型都是参数化的和几何学的，给我们留下了12个GMF几何结构的重建。这些重建在$N_{\rm{side}} = 64$获得，并提供通过马尔可夫链蒙特卡罗分析从热尘埃极化数据获得的GMF的第一个约束。这项工作表明，竞争性的限制GMF可以从偏振热尘埃天空相比，其他观测探测器。
2021-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of polarized Fermi-bubble synchrotron and dust emission
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究通过分离费米气泡极化微波信号与扩展极化领域，发现同步辐射极化方向与气泡边缘平行，尘埃极化方向限制了极端环境下的尘埃对齐。
2025-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Imprints of the Local Bubble and Dust Complexity on Polarized Dust Emission
本文利用三维尘埃图和普朗克偏振数据，发现大尺度尘埃偏振分数主要由扩展的三维尘埃分布复杂性决定，而非本地泡几何结构，且该效应在1.25千秒差距内显著。
2024-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid-infrared imaging- and spectro-polarimetric subarcsecond observations of NGC 1068
我们提出了亚弧秒7.5 $-$ 13 $μ$米成像和光谱偏振观测的NGC 1068使用CanariCam的10.4米大望远镜CANARIAS。在所有波长上，我们发现：（1）在北电离锥中有一个90 $\times$ 60 pc的扩展偏振特征，具有均匀的$\sim$ 44 $^{\circ}$偏振角。它的偏振来自电离锥中的尘埃和气体发射，被活动的核和喷流加热，并被宿主星系中的尘埃颗粒进一步熄灭。在距离核心$\sim$ 24 pc处的喷流-分子云相互作用的偏振光谱是高度偏振的，并且没有显示出硅酸盐的特征，这表明尘埃颗粒与星际介质中的尘埃颗粒不同。(2)在距地核$\sim$ 9.6 pc处有一个向南的极化特征。它的偏振来自于被星系盘中大量尘埃所熄灭的尘埃发射成分。我们无法区分由靠近核心的喷流直接加热的磁性排列的尘埃颗粒排放的尘埃，以及围绕中央发动机的尘埃遮蔽材料中的排列的尘埃颗粒。硅酸盐类颗粒重现极化尘埃发射在这一功能，这表明不同的尘埃成分在两个电离锥。(3)核心极化度的上限为0.3%。根据我们的偏振模型，预期的偏振的模糊尘埃材料是$\lesssim$ 0.1%，在8 $-$ 13 $μ$ m波长范围。这种低偏振可能是由于辐射穿过团块被屏蔽边缘中对齐的尘埃颗粒而引起的。
2016-03-03 astro-ph.GA
Probing Three-Dimensional Magnetic Fields: I -- Polarized Dust Emission
偏振尘埃辐射被广泛地用于追踪星际磁场的二维天平面（POS）分量。它的潜力，以获得三维磁场，包括倾斜角度的磁场相对于视线（LOS），是至关重要的各种天体物理问题。基于观测到的极化分数和POS Alfvén马赫数$\overline{M_{\rm A}}_{,\bot}$分布的统计特征，提出了一种新的倾角估计方法。该方法考虑了各向异性磁流体动力学（MHD）湍流引起的磁场起伏。通过使用合成尘埃排放产生的三维可压缩MHD湍流模拟，我们表明，波动优先垂直于平均磁场。我们发现倾斜角是退极化的主要因素，而磁场强度和密度起伏的贡献不明显。我们提出并证明了在一个感兴趣的区域的平均倾斜角可以计算从极化分数在一个强磁化的参考位置，其中$\overline{M_{\rm A}}_{,\bot}^2\ll1$。我们测试并表明，新方法可以跟踪的三维磁场在亚阿尔夫文，trans-Alfvénic，和适度超阿尔夫文条件（$0.4\lesssim M_{\rm A}\lesssim1.2$）。我们用数值量化估计的倾斜角和实际倾斜角之间的差的范围从0到$20^\circ$，中值为$\le10^\circ$。
2022-12-16 astro-ph.GA
Physical Model of Dust Polarization by Radiative Torque Alignment and Disruption and Implications for Grain Internal Structures
尘埃极化取决于尘埃的物理和机械性质，以及当地环境的性质。为了了解尘埃偏振如何随颗粒的力学性质和当地环境而变化，在本文中，我们通过同时考虑颗粒排列和旋转破坏辐射扭矩（RAT）来模拟星光的波长依赖性偏振和对齐颗粒的偏振尘埃发射。我们探索了广泛的局部辐射场和晶粒的力学性能，其特征在于抗拉强度。我们发现随着辐射强度$U$的增加，由于小晶粒的排列增强，最大偏振和峰值波长向短波长移动。RATs的晶粒旋转破坏倾向于降低光的近红外偏振，但增加了由于大颗粒转化为较小的星光的紫外偏振。特别地，我们发现在$850~μ\rm m$处的亚毫米（submm）极化度（$P_{850}$）并不随辐射强度或晶粒温度（$T_{d}$）单调增加，而是依赖于晶粒材料的抗拉强度。我们的尘埃偏振的物理模型可以通过对恒星形成区域或附近恒星照射的分子云的观测来测试，这些区域的辐射强度高于平均星际辐射场。最后，我们比较了我们的预测的$P_{850}-T_{d}$与{ \it普朗克}数据的关系，发现观察到的减少$P_{850}$与$T_{d}$可以解释时，由RAT颗粒中断占，这表明星际颗粒不太可能有一个紧凑的结构，但可能是一个复合的。亚毫米波偏振随U（或$T_{d}$）的变化可以对宇宙尘埃的内部结构提供有价值的约束。
2019-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Physical conditions for dust grain alignment in Class 0 protostellar cores I. Observations of dust polarization and molecular irradiation tracers
对0级原恒星的高角分辨率观测已经产生了这些年轻的嵌入物体的包络中的偏振尘埃发射的详细地图。有趣的是，ALMA带来的灵敏度提高揭示了偏振分数的广泛动态范围，特定位置隐藏着大量的偏振尘埃排放。我们的目的是表征的晶粒排列条件和尘埃的性质负责观察到的偏振尘埃发射的内信封（~1000金）的0类原恒星。我们分析了与ALMA获得的偏振尘埃发射图，并将其与特定分子示踪剂的分子线发射图进行比较，主要是CCH，这使我们能够探测尘埃颗粒排列理论中的关键组成部分之一：照射场。我们发现，CCH峰值朝向外流腔壁，在那里的偏振尘埃排放也得到加强。我们的分析提供了一个试探性的极化强度和CCH发射的形态之间的相关性，这表明照射在腔壁上的辐射场有利于在这些地区的晶粒排列和温暖的碳链化学。我们认为，沿外流腔壁发生的冲击可能是一个额外的光子源，有助于尘埃颗粒排列。然而，核心的某些部分，例如赤道平面，表现出增强的偏振通量，尽管没有观察到辐射驱动的化学反应，例如在辐射扭矩理论上不够有效的情况下。这表明，额外的物理条件，如源的几何形状和尘埃颗粒的演变，可能发挥作用的颗粒排列。
2022-12-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiscale Synthetic observations of Polarized dust emission: On the origin of Depolarization effect from Molecular clouds to Starless cores and Constraints on Dust Physics
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）；Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立罗格斯大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平顿研究所计算天体物理中心）；Institute for Advanced Study, Kyushu University（九州大学高等研究院）；Department of Earth and Planetary Sciences, Faculty of Science, Kyushu University（九州大学理学地球行星科学系）；Vietnam National Space Center, Vietnam Academy of Science and Technology（越南科学技术院越南国家航天中心）
本研究通过POLARIS工具开展多尺度合成尘埃偏振观测，探究从分子云到无恒星核的退偏振机制，明确了不同柱密度下主导退偏振的因素，为约束尘埃物理特性提供了方法。
2026-09-01 astro-ph.GA
On the statistics of the polarized submillimetre emission maps from thermal dust in the turbulent, magnetized, diffuse ISM
星际介质现在被广泛认为显示出归因于磁化湍流的特征。随着普朗克数据的公开发布以及目前的球载和地基实验，越来越多的数据追踪了亚毫米级银河尘埃的偏振热辐射，为限制这种磁化湍流的性质提供了选择诊断。我们的目标是约束这些属性的统计方式，特别是集中在星际磁场的湍流分量的功率谱指数在一个弥漫的分子云，北极星耀斑。我们提出了一个分析框架，这是基于模拟偏振热尘埃排放地图，使用模型尘埃密度（气体密度成比例）和磁场立方体，沿视线集成，并将这些统计数据与实际数据进行比较。模型场来自fBm过程，其允许精确控制其一点和两点统计。我们通过MCMC分析探索这些模型的九维参数空间，从而获得最佳拟合参数和相关的不确定性。我们发现，在北极星耀斑分子云的磁场湍流分量的功率谱标度与波数的幂律谱指数$2.8\pm 0.2$。它补充了一个统一的领域，其规范的POS约两倍的湍流分量的波动的规范。密度场是一个对数正态分布的场，其平均气体密度为$40\,\mathrm{cm}^{-3}$，功率谱为谱指数$1.7^{+0.4}_{-0.3}$。普朗克数据和模拟地图之间的协议，这些最佳拟合参数量化的$χ^2$值，仅略大于1。
2018-02-23 astro-ph.GA
Unveiling polarized emission from interstellar dust of the Large Magellanic Cloud with Planck
星际尘埃辐射的偏振是探测尘埃性质和磁场结构的有力手段。然而，对外部星系的研究受到前景尘埃贡献的阻碍。本研究的目的是分离的极化信号从大麦云（LMC）的银河系（MW），以构建一个广泛的领域，空间完整的地图使用普朗克353 GHz的数据尘埃偏振。为了估计前景偏振方向，我们使用HI谱线数据中的速度梯度，并通过与星光消光偏振进行比较来评估输出的性能。我们估计的前景强度使用尘埃的性质来自以前的普朗克数据，我们假设前景偏振是均匀的，等于平均的MW周围的星系。在前景去除之后，LMC中的天空平面磁场的几何形状倾向于遵循LMC中的原子气体的结构。这是沿着剑鱼座30恒星形成复合体的南部和东南部延伸的分子脊，以及沿着向小麦哲伦云延伸的更弥散的南部臂的情况。在西部的磁场和外臂之间也有一条直线。LMC中的中值偏振分数略低于MW中观察到的值，而偏振角色散函数和偏振分数之间的反相关性略大。总体而言，极化分数分布与MW中观察到的相似。
2022-11-29 astro-ph.GA
3D radiative transfer of intrinsically polarized dust emission based on aligned aspherical grains
对非球面尘埃粒子偏振辐射的（亚）毫米观测使我们能够研究原行星盘内的磁场。然而，对这些观察结果的解释是复杂的。必须考虑改变所测量的偏振信号的各种效应，例如尘埃颗粒的形状、颗粒排列的效率、磁场特性以及信号沿视线的投影。我们的目的是分析观测到的偏振尘埃排放的三维辐射转移模拟的背景下，解开的偏振信号的影响。为此，我们开发了一个程序，能够模拟尘埃颗粒的非球面颗粒的排列和热尘埃发射的本征偏振。我们发现热极化和尘埃颗粒排列对偏振辐射的影响表现为空间分辨的偏振图或光谱能量分布跟踪盘属性，而这些属性在总（非偏振）辐射中无法跟踪，例如磁场拓扑。在这项工作中提出的辐射转移模拟使三维分析的固有偏振尘埃排放-观察，例如，ALMA -这是必不可少的约束磁场属性。
2017-05-02 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
