Exclusion of Tiny Interstellar Dust Grains from the Heliosphere
在太阳系中观测到的星际尘埃颗粒的分布取决于星际介质-太阳风相互作用的性质。颗粒的电荷将它们耦合到星际磁场（ISMF），导致一些颗粒被排除在日球层之外，而颗粒的尺寸分布的较大端，具有与日球层的尺寸相当的回转半径，穿透终端激波。这导致了在太阳系中探测到的尺寸分布的倾斜。我们提出了新的计算颗粒轨迹和由此产生的颗粒密度分布的小ISDG传播通过日光层。我们利用详细的日光层模型的结果，使用三维（3-D）磁流体动力学/动力学模型，旨在匹配数据的形状的终止冲击和相对偏转的星际中性H和他流入日光层。我们发现，必要的倾斜的ISMF相对于流入方向的结果在分布的不对称性较大的颗粒（0.1微米），穿透日球顶。较小的颗粒（0.01微米）在日球顶完全被排除在太阳系之外。
2009-11-09 astro-ph.EP astro-ph.GA
Interstellar Dust Close to the Sun
太阳附近和日光层内部的低密度星际介质（ISM）为研究星际尘埃颗粒提供了一个独特的实验室。在附近的ISM的颗粒特性获得的星际气体和尘埃的日光层内的观测和星际气体对附近的恒星。气体成分和太阳丰度之间的比较表明，颗粒主要由橄榄石和可能的某种形式的氧化铁。星际边界探测器对星际Ne/O比率的测量表明，ISM中的星际氧的很大一部分必须被耗尽到尘埃颗粒上。本地星际丰度是一致的颗粒破坏~150公里/秒的星际冲击，提供的碳质成分是氢化的无定形碳和碳丰度是正确的。气体中耐火材料相对丰度的变化表明附近ISM中晶粒破坏历史的变化。观察到的大于1微米的大颗粒可能表明附近存在较致密的ISM储层。星际尘埃颗粒和太阳风之间相互作用的理论三维模型预测，大约0.18微米尘埃颗粒的羽状物在日光层周围形成。
2012-05-17 astro-ph.GA
The interface between the outer heliosphere and the inner lism: Morphology of the local interstellar cloud, its hydrogen hole, stromgren shells, and $^{60}$Fe accretion
我们描述了外日球层和太阳周围的局部星际介质（LISM）之间的界面。内层LISM的成分是与外层日光层接触的四种部分电离云[本地星际云（LIC）、G云、蓝色云和Aql云]，以及主要来自$ε$ ~CMa的EUV辐射产生的电离气体。我们根据沿62条视线的星际线吸收构造了LIC的三维形状，并表明在$ε$ ~CMa，$β$ ~CMa和Sirius~B方向上，LIC中心的中性氢柱密度最小。我们称这个区域为“氢洞”。在这个方向上，蓝云吸收的存在和LIC吸收的缺乏可以简单地解释为蓝云位于日光层之外。我们认为，蓝云的外缘是一个斯特伦格伦壳，它被H~II区的高压推向日光层。我们发现，中性和电离氦流经日光层的矢量与LIC流矢量不一致，附近的云间气体与$ε$ ~CMa和其他恒星源的电离一致，而不需要额外的电离源或百万度等离子体。在逆风方向，日光层正穿过几个LISM云的环境，这可能解释了最近在南极洲雪中测量到的超新星喷出物中含有$^{60}$ Fe的星际颗粒的涌入。
2019-10-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar Dust Transport Through the Heliosphere Including the Sector Region
Boston University（波士顿大学）；University of Michigan（密歇根大学）
研究通过日球层的星际尘埃传输，考虑扇形区域对尘埃密度分布的影响，发现扇形区域可使尘埃穿透更深入日球层，且对较大尘埃颗粒的浓度变化较小。
2026-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Are the heliosphere, very local interstellar medium, and local cavity in pressure balance with Galactic gravity
旅行者号航天器正在对日球层顶以外的外日球层的物理特性进行首次现场测量。这些数据，加上来自IBEX和HST航天器的数据以及与这些数据一致的物理模型，现在提供了日光层和周围星际介质压力的关键测量。利用这些数据，我们组装的第一次全面调查的总压力内外的太阳层顶，在星际气体周围的日光层，并在周围的本地空腔，以确定是否在每个区域的总压力是在相互平衡，并与银河系施加的引力压力。我们相互比较在每个区域，包括热，非热，等离子体，冲压，和磁压力组件的总压力。一个重要的结果是动态（冲压）压力的作用。太阳风顶的总压平衡只有在内部动压的显著贡献下才能维持。此外，外部日光层和原始非常本地ISM（VLISM）之间的总压平衡，以及原始VLISM和本地空腔之间的总压平衡需要大的动压贡献。
2022-12-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Evidence for an interstellar dust filament in the outer heliosheath
最近发现的一条跟踪相干磁场的偏振星光细丝具有几个与日光层外日鞘中的起源一致的性质：（1）提供最佳拟合偏振位置角的磁场指向通过日光层的星际中性氦气流的观察逆风方向的6.7 ± 11度。(2)磁场是有序的，可以归因于磁湍流的偏振位置角的变化的分量是小的。(3)细长细丝的轴可以近似为与由星际磁场矢量和流入中性气体的矢量形成的平面（“BV”平面）限定80+/-14度角的线。我们认为，这种极化特征来自于外日鞘中的星际尘埃颗粒对齐，星际等离子体和磁场在日球层周围发生偏转。建议外日鞘位置的偏振颗粒需要确认建模颗粒传播通过三维MHD日光层模型，同时计算扭矩不对称尘埃颗粒与日光层相互作用。
2015-03-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Effects of angular scattering and H+p, H+H collisions on the properties of interstellar atoms in the heliosphere
本文通过简单动力学模型研究弹性H-H和H-p碰撞及电荷交换角散射对日球层星际原子分布的影响，发现分布矩变化可达10%，在精确建模中必须考虑弹性碰撞。
2025-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Trajectories and Distribution of Interstellar Dust Grains in the Heliosphere
太阳风在周围的星际介质（ISM）中雕刻出一个气泡，称为日光层。带电的星际尘埃颗粒（ISDG）遇到日光层可能会转向周围的太阳风顶或穿透它取决于他们的荷质比。我们提出了新的计算轨迹的ISDG在日光层，尘埃密度分布的结果。我们包括最新的粮食收费计算使用一个现实的紫外线辐射场和完整的3-D磁流体动力学流体+动力学模型的日光层。模型中使用了两个不同的（恒定的）极性的太阳风磁场（SWMF），与颗粒轨迹计算分别为每个极性。a_gr ~ 0.01微米的小颗粒完全被排除在内日球层之外。大颗粒，a_gr ~ 1.0微米进入内太阳系，并在太阳引力的作用下集中在太阳附近。中等大小的颗粒的轨迹强烈依赖于SWMF极性。当磁场的磁北指向黄道北时，磁场会使颗粒散焦，导致日光层内部的密度较低，而相反极性的尘埃则集中在太阳附近。ISDG密度外的日光层推断，从应用模型的结果，在现场尘埃测量是不一致的本地ISM消耗数据的两个SWMF极性，但括号中。这一结果表明，需要包括在晶粒传播过程中的SWMF极性的时间变化。我们的研究结果提供了有价值的见解，解释现场尘埃观测从地球物理学。
2012-10-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
How Local is the Local Interstellar Magnetic Field?
相似的方向获得的本地星际磁场（ISMF）通过比较不同的数据和模型，在空间尺度上的五个订单的磁性。这些数据包括由星际边界探测器发现的高能中性原子带、日光层模型、来自附近恒星的光的线性偏振、Loop I ISMF和100- 300 pc范围内的恒星。这些数据表明，局部ISMF方向在大约100 pc的尺度上是相关的，例如预期的星系臂间区域。日球层尾部超过GeV的宇宙射线的方向是一致的本地ISMF方向从偏振数据。
2011-11-15 astro-ph.GA
Comparisons of the Interstellar Magnetic Field Directions obtained from the IBEX Ribbon and Interstellar Polarizations
太阳附近星际磁场（ISMF）空间结构的变化可以通过比较从星际边界探测器（IBEX）观测到的太阳层高能中性原子（ENA）“带”的ISMF方向，与从~40 pc内恒星的光学偏振数据得出的ISMF方向来约束。利用对日球鼻90度范围内30颗邻近恒星的星际偏振观测，我们发现，当磁极指向黄道坐标λ，β 263度，37度时，偏振位置角的拟合最好（或银河系坐标L，B 38度，23度），不确定度为+/- 35度，基于最佳拟合的最小值和数据质量范围。该磁极与ENA带弧中心所定义的磁极成33度。IBEX ENA带状物在垂直于ISMF的视线中被看到，因为它覆盖在日光层上。局部ISMF的偏振方向和带状方向的相似性表明，局部场在几十秒差距的尺度上是相干的。ISMF矢量方向几乎垂直于当地ISM通过当地标准的休息，支持一个可能的本地ISM起源有关的发展扩大磁化壳。当地ISMF方向被发现有一个奇怪的几何相对于宇宙微波背景偶极矩。
2010-09-26 astro-ph.GA
Correcting the record on the analysis of IBEX and STEREO data regarding variations in the neutral interstellar wind
太阳在太空中的旅程使太阳系穿过一个动态的星际环境，目前的特征是日光层和周围的星际介质之间的马赫数为1的运动。由于太阳风和星际湍流的变化，日球层和ISM之间的相互作用是一个不断发展的过程。Frisch等人对流经日光层的星际风的历史数据进行了元分析，并得出结论，风的黄道经度的时间变化在统计学上由当时参考文献中的数据表示。Lallement和Bertaux不同意这一结果，并提出，例如，IBEX-Lo的一个关键仪器响应函数是不正确的，STEREO拾取离子数据不适合诊断星际中性粒子通过日光层的流动。在这里，我们表明，通过日光层的星际风的时间变化是一致的，与我们的知识本地ISM。历史氦风数据的统计分析被重新审视，并在文献中的印刷错误的最近更正被纳入新的适合。经过这种修正，并且不包括更新的IBEX结果，这些合并的数据仍然表明，在过去的40年里，星际中性风经度的变化在统计上是可能的，但是，恒定的流动经度在统计上也是可能的。结果表明，IBEX仪器响应函数是已知的，并且STEREO拾取离子数据已被正确地用于此分析。
2015-03-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Organic matter in interstellar dust lost at the approach to the heliosphere: Exothermic chemical reactions of free radicals ignited by the Sun
目标。我们解决了在太阳系内测量时星际尘埃中缺失的有机物质的难题，同时无疑存在于围绕太阳系的本地星际云（LIC）中。方法.我们提出了一个理论上的论点，即有机化合物升华几乎瞬间通过放热反应，当太阳照射引发化合物中的自由基的重组或碳键的重排。结果事实证明，触发温度位于20 $-$-50 K的范围内，考虑到有机材料的升华发生在所谓的星际中性原子的过滤区域之外。我们发现，在太阳系中的LIC尘埃的原位测量结果在高估的LIC的气体与尘埃的质量比，除非考虑到有机材料的升华。我们还发现，以前的星际拾取离子的测量已经确定了气体和有机材料的总元素丰度，而不是单独的星际气体。结论.我们的结论是，LIC有机物质遭受升华途中日光层，这意味着我们的理解LIC灰尘从太空任务是不完整的。由于土星轨道内的太空任务无法提供任何关于LIC尘埃有机物质的信息，因此必须等待未来对奥尔特云内边缘的探索任务，以彻底了解LIC中的有机物质。一旦我们的星际有机物质通过自由基的放热化学反应升华的模型得到证实，来自弥漫的星际介质的胚种说的假设就被排除了。
2020-09-29 astro-ph.EP astro-ph.GA
Inhomogeneity in the Local ISM and its Relation to the Heliosphere
本文回顾了过去的研究和正在进行的新的研究本地星际环境及其变化对日光层的影响。日球顶之外的日球层的大小、形状和物理性质是由周围的环境决定的--现在是本地星际云（LIC）的外部区域。对高分辨率HST光谱的分析导致了一个包含许多星际云的运动学模型。这个分析确定了15个云位于大约10 pc的太阳和他们的平均温度，湍流，和速度矢量。随着越来越多的视线，现在正在分析，我们发现，温度和湍流速度的空间变化内的LIC和其他附近的云远大于测量的不确定性，这些空间变化似乎是随机分布的，可以用高斯拟合。不均匀的长度尺度小于4,000 AU，这是日光层将在不到600年的时间内穿越的距离。温度和湍流速度没有显示出显着的趋势与恒星距离或角度从LIC中心。如果/当太阳进入云间介质时，未来日光层的物理特性将与现在大不相同。对于日鞘和太阳顶外的非常局部星际介质（VLISM），总压力近似等于银河系中覆盖物质的引力压力。LIC内的内压远低于VLISM内的内压，但LIC的流动相对于其环境产生了不确定的冲压压力项。
2022-03-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar Conditions Deduced from Interstellar Neutral Helium Observed by IBEX and Global Heliosphere Modeling
本研究结合IBEX在2009–2020年采集的240余万个星际中性氦原子观测与全球日球层输运建模，纳入边界过滤效应，精确推断原始VLISM的速度、温度、磁场方向及He$^+$密度。
2023-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Dynamical charging of interstellar dust particles in the heliosphere
本文模拟了星际尘埃穿过日球层界面时的充电过程，比较稳态假设与动力学充电计算，发现大颗粒可近似稳态，而10 nm小颗粒需动力学处理，且其数密度分布沿日球层顶更加拉长。
2023-11-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Interstellar dust
尘埃是宇宙的一个关键组成部分，特别是在星系演化方面，对星际介质的物理和化学都起着至关重要的作用。本文对星际尘埃作了简要的综述。我们描述了主要的尘埃观测值，以及它如何使我们能够约束尘埃的属性。我们讨论了尘埃的生命周期和尘埃在ISM中的演变。我们还提出了一个物理尘埃模型，DustEM。
2011-04-15 astro-ph.GA
The global dust modelling framework THEMIS (The Heterogeneous dust Evolution Model for Interstellar Solids)
在这里，我们介绍了星际尘埃建模框架THEMIS（星际固体的非均匀尘埃演化模型），它需要一个全球性的尘埃及其演化的星际介质中的局部条件。这种方法是建立在一个核心模型，该模型是为了解释弥漫的星际介质中的尘埃消光和发射而开发的。然后，该模型进一步发展，自洽地包括在过渡到密集地区的尘埃演变的影响。THEMIS方法正在不断发展，目前我们正在扩展框架，以探索HII区域和与恒星形成相关的光子主导区域的尘埃演化的影响。我们提供了THEMIS、DustEM和DustPedia网站的链接，在这些网站上可以找到有关模型、输入数据和应用程序的更多信息。
2017-03-02 astro-ph.GA
Interstellar Neutral Hydrogen in the Heliosphere: New Horizons Observations in the Context of Models
本文利用新视野号SWAP仪器在22–52天文单位处的拾起离子观测，推导星际中性氢密度剖面，发现其与稳态日球层模型预测不一致，并提出在40天文单位处设立新基准点。
2024-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Effect of Supernovae on the Local Interstellar Material
一系列天文数据表明，古代超新星创造了太阳的银河系环境，并塑造了日光层附近星际介质的物理特性。在本文中，我们回顾了本地星际介质的特点，已被超新星的影响。最近的星际物质的运动学、磁场、元素丰度和结构支持这样的观点，即太阳位于圈I超级气泡的边缘，而圈I超级气泡已经合并到低密度的局部气泡中。局部气泡中的高温X射线等离子体的能量来源尚不确定。来自大质量恒星和附近超新星的风，可能来自斯科-岑星协，可能贡献了地质记录和银河宇宙射线群中发现的放射性同位素。猎户座和天蝎座区域的嵌套超新星壳层表明了空间上不同的恒星形成地点。日球层的性质随周围星际云的压力而变化。附近的超新星会改变这种压力平衡，从而严重破坏日光层以及当地的星际介质。
2018-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
IBEX, SWCX and a Consistent Model for the Local ISM
本地星际介质（LISM）通过多种方式使日光层感觉到它的存在，包括流入的中性原子和尘埃，以及通过其冲压压力和磁场塑造日光层。日光层的建模者需要知道ISM密度和磁场作为边界条件，而ISM建模者希望使用日光层的数据和模型来约束LISM的性质。LISM上的一个重要数据集是漫射软X射线背景（SXRB），它被认为起源于围绕日光层所在的局部星际云（LIC）的热气体。然而，在过去的十年左右，它已经变得清楚，有一个显着的X射线前景，由于发射产生的日光层内的太阳风离子电荷交换与流入中性。这种SWCX发射的存在使SXRB的解释复杂化。我们讨论了如何从IBEX和模型的丝带，特别是提供的可能性捆绑在一起的日光层模型与模型的LISM，提供一个一致的图片的压力在LISM，电离在LIC和日光层的大小和形状。
2013-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation pressure acting on the neutral He atoms in the Heliosphere
本文使用WTPM模拟日球层中星际中性氦分布，发现辐射压对IBEX-Lo通量影响约1-4%，但对更灵敏的IMAP-Lo可达9%，故未来IMAP-Lo分析应纳入辐射压。
2023-05-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spatial correlations of Si III detections in the local interstellar medium
自从天文摄影学的发展以来，我们知道太阳即将离开本地星际云（LIC）。迄今为止，由于其罕见的吸收特征和缺乏合适的邻居目标，LIC界面已被证明是难以捉摸的广泛调查。比较发现在litterature随着3个新的sigtlines的Si III检测的空间分布，我发现，大多数检测似乎是从一个圆锥体的轴平行于LIC日心速度矢量。我解释这个结果作为一个证据，日光层实际上是相互作用的LIC前沿。
2017-12-14 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
Destruction of the interstellar dust by a supernova
Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所）
研究超新星残骸中星际尘埃的破坏机制，探讨气体密度和金属licity对尘埃破坏的影响，发现不同环境下尘埃破坏存在快速完全和渐进弱化两种模式，指出尘埃冷却抑制破坏并提出尘埃质量与金属licity的线性关系。
2026-04-09 astro-ph.GA
The flow direction of interstellar neutral H from SOHO/SWAN
提出一种基于日辉光度天图和纯几何关系、无需模型或绝对定标的新方法，利用 SOHO/SWAN 数据测得星际中性氢平均流动经度为 253.1°±2.8°。
2023-12-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The apparent anti-correlation between the mass opacity of interstellar dust and the surface-density of interstellar gas
最近对${\it Herschel}$观测结果的分析表明，在附近的盘星系中，$500 \, {\rm μm}$的尘埃质量不透明度$κ_{500}$随着气体表面密度$Σ_{\rm ISM}$的增加而降低（Clark等人，2019）。$κ_{500}$和$Σ_{\rm ISM}$之间的这种明显的反相关性与理论尘埃演化模型的预期行为相反;在这种模型中，在更密集、更冷的区域（即$Σ_{\rm ISM}$增加的区域）的尘埃倾向于增长，因此增加了$κ_{500}$。我们表明，使用一个玩具模型，沿视线的尘埃温度范围的存在下，可能会导致虚假的低估计值的$κ_{500}$。如果在$Σ_{\rm ISM}$较高的区域，尘埃温度的范围延伸到较低的值（这似乎是可能的），这种效应的大小可能足以解释$κ_{500}$和$Σ_{\rm ISM}$之间明显的反相关性。因此，可能不需要与理论预期相反的固有灰尘特性的空间变化。
2020-02-18 astro-ph.GA
Interstellar dust modelling: Interfacing laboratory, theoretical and observational studies (The THEMIS model)
只有在有意义的理论框架内尊重和使用实验室数据对星际尘埃模拟材料施加的约束，才有可能构建可行的和物理上现实的星际尘埃模型。然后，这些物理尘埃模型可以直接与观测结果进行比较，而不需要进行任何调整来拟合观测结果。这样的模型通常无法实现经验模型所能实现的与观察结果的良好拟合。然而，物理现实的方法必然会导致更深入的洞察力和更全面的理解星际尘埃的性质和演变。基于（氢化）无定形碳和具有金属Fe和/或FeS纳米夹杂物的无定形硅酸盐的THEMIS建模方法似乎是朝着这个方向迈出的一步。
2015-11-25 astro-ph.GA
Small-scale clustering of nano-dust grains in turbulent interstellar molecular clouds [Extended version]
利用高分辨率（$1024^3$）可压缩等温流体动力学湍流模拟方法研究了纳米尺度颗粒（纳米尘埃）的成簇和动力学，模拟了星际介质中冷分子云内部的条件。纳米尺寸的颗粒可以在湍流中聚集（小尺度聚集），这显著增加了局部颗粒密度。再加上湍流运动导致的相互作用速率增加，星际纳米尘埃的聚集可能是合理的。
2018-11-23 astro-ph.GA
Dust evolution, a global view: IV. Tying up a few loose ends
这项工作是试图把本系列前面的论文中一些看似不同的松散的结果联系起来，形成星际介质中尘埃演化的全局观点。特别是，性质的碳氢化合物，红外吸收和发射带的载体进行了讨论的背景下，一个简单的聚六环分子的观点。探讨了星际尘埃地幔吸积和颗粒-颗粒凝聚成聚集体的顺序，以及它们对星际尘埃粒度分布、消光和尘埃热发射的影响。估计了吸积和凝聚对银河系和遥远星系中星际气尘比的影响。星际颗粒表面的环氧化物物种的重要性被重新访问和可能的和随之而来的连接之间的致密星际云尘和彗星尘埃探索。一个可能的连接和星际OCN含分子的套件的起源，和他们有趣的化学，进行了讨论。最后，推测氨基酸形成的途径及其作为宇宙中任何地方生命的普遍基础的可能性。
2018-04-27 astro-ph.GA
The interstellar medium in Andromeda's dwarf spheroidal galaxies: I. Content and origin of the interstellar dust
矮椭球星系是宇宙中数量最多的星系群之一，但其主要的形成和演化通道仍然没有得到很好的理解。仙女座星系的三颗矮球状卫星（NGC 147、NGC 185和NGC 205）具有非常不同的星际介质（ISM）特性，这可能表明它们处于不同的星系演化阶段。虽然De Looze等人（2012年）已经详细研究了NGC 205的尘埃含量，但我们提出了NGC 147和NGC 185的新赫歇尔尘埃连续体观测结果。NGC 147在赫歇尔SPIRE地图上的未探测到，对其尘埃质量（< 128 Msun）提出了强烈的限制。对于NGC 185，我们得到了总尘埃质量M_d = 5.1 × 10^3 Msun，这比ISO和斯皮策的观测结果高出2-3倍，证实了需要更长的波长观测来追踪更大质量的冷尘埃库。此外，我们还估算了渐近巨星分支（AGB）星和超新星（SNe）的尘埃产生量。对于NGC 147，尘埃质量的上限与演化的恒星星族注入的物质的预期一致。在NGC 185和NGC 205中，观测到的尘埃含量比AGB和SNe估计的尘埃产生量高一个数量级。有效的晶粒生长，并可能更长的尘埃生存时间（3-6 Gyr），以考虑到他们目前的尘埃含量。我们的研究证实了气相中晶粒生长的重要性，以解释目前星系中的尘埃库。
2016-04-22 astro-ph.GA
Systematic variations of interstellar linear polarization and growth of dust grains
给出了星际线性偏振曲线参数$K$和$λ_{\max}$之间观测关系的定量解释，它们分别表征了偏振极大值的宽度和波长。本文讨论了金牛座、变色龙、$ρ$ Oph和R CrA附近的57颗恒星的观测资料。星际尘埃颗粒的球状粒子模型早期应用于同时解释星际消光和偏振曲线在一个广泛的光谱范围内被利用。观察到的趋势$K \approx 1.7 λ_{\max}$被证明是最有可能的尘埃颗粒的增长，由于凝聚，而不是地幔吸积。本文讨论了硅酸盐粉尘颗粒平均尺寸与$K$和$λ_{\max}$参数的关系。
2013-03-10 astro-ph.GA
Interstellar dust revealed by light from cosmic dawn
该研究通过遥远星系光线遮蔽现象，发现宇宙最早时期可能存在碳尘埃，挑战了“当时恒星未演化至能产生此类物质”的传统观点。
2025-02-12 astro-ph.GA
Interstellar Extinction and Elemental Abundances
星际介质中的元素以气体或尘埃的形式存在。星际灭绝和元素丰度对星际尘埃的组成、大小和数量提供了至关重要的限制。大多数灭绝模型的工作都假设尘埃形成元素的总丰度（包括气体和尘埃）--被称为“星际丰度”，“星际参考丰度”或“宇宙丰度”--是太阳和气相丰度独立于星际环境。然而，目前还不清楚太阳丰度是否是星际丰度的适当代表。与此同时，已知气相丰度随当地星际环境而呈现出明显的变化。在这项工作中，我们探讨了B星丰度的可行性，太阳和原太阳丰度，和原太阳丰度增加银河化学富集（GCE）作为星际丰度的适当代表，通过定量研究消光和元素丰度的十个星际视线，消光曲线和气相丰度的所有主要尘埃形成元素（也就是说，C、O、Mg、Si和Fe）。而不是假设一个特定的尘埃模型，然后拟合所观察到的消光曲线，对于每个视线，我们应用模型独立的Kramers-Kronig关系，它涉及到总的尘埃体积的波长积分消光，把一个下限的尘埃耗尽。这一点，加上观测得到的气相丰度，使我们能够排除B星，太阳和原太阳丰度作为星际参考标准。我们的结论是，GCE增强的原太阳丰度是一个可行的星际丰度的代表。
2020-11-18 astro-ph.GA
The Herschel exploitation of local galaxy Andromeda (HELGA) V: Strengthening the case for substantial interstellar grain growth
在本文中，我们考虑的尘埃和金属的分布在M31盘的影响。我们推导出平均径向尘埃分布使用的尘埃地图从赫歇尔图像的M31采样整个远红外（FIR）峰。修改后的黑体适合约4000像素的变化，以及一个固定的，灰尘发射率指数（β）。还使用从文献中收集的数据推导出总体金属分布。我们使用一个简单的分析模型的尘埃在一个星系中的恒星源和星际颗粒生长贡献的尘埃的演变，并适合这个模型的径向尘埃到金属分布在整个星系。我们的分析表明，M31中的尘埃-气体梯度比金属丰度梯度更陡，这表明星际尘埃的生长在M31中非常重要。我们认为，M31有助于建立一个宇宙尘埃的情况下，星系是大量的星际颗粒生长的结果，而从恒星的净尘埃生产可能是有限的。然而，我们注意到，恒星中尘埃产生的效率，例如，在我们的简单模型中，超新星（SNe）喷出物和/或恒星大气中的颗粒破坏和星际介质（ISM）中的颗粒破坏可能是简并的。我们可以得出这样的结论：在M31中，由吸积作用导致的星际颗粒生长可能至少与恒星尘埃产生通道一样重要。
2014-09-15 astro-ph.GA
Mechanochemical synthesis of Aromatic Infrared Band carriers. The top-down chemistry of interstellar carbonaceous dust grain analogues
星际空间有纳米到微米大小的尘埃颗粒。这些谷物中富含碳的成分发出红外波段的光，几十年来一直被望远镜和卫星远程观测。它们是天体化学尘埃演化的关键成分。大多数这些条带的精确载体仍然是未知的，并且在实验室中不能很好地再现。在这项工作中，我们展示了无序芳香族和脂肪族类似物的高能机械化学合成提供了星际相关的尘埃颗粒。碳基固体在氢气氛下的机械化学研磨产生的粒子与芳香族红外波段（AIB）发射的天体物理观测的光谱匹配。最能再现这些天文红外观测的类似物的H/C比在5 $\pm$ 2%的范围内。这个值远低于弥漫星际氢化无定形碳，另一个银河尘埃颗粒组分中观察到的吸收，它最有可能提供了一个约束的氢化程度最芳香碳尘埃颗粒载体。在AIB中观察到的7.4-8.3 $μ$ m范围内的宽带与氢含量相关，因此与所产生的类似物的结构演变相关。机械化学过程可以被看作是一个实验反应器，以刺激局部高能化学反应。它引入了键无序和氢化学附着在所产生的缺陷上，其效果类似于星际空间与固体的非常局部化的化学反应。从天体物理学的角度来看，这些实验室星际尘埃类似物将用于预测模拟星际条件下的尘埃颗粒演化，包括恶劣的辐射环境。这样的星际类似物提供了一个机会，以获得对其他恒星形成系统中物质循环的全球观点。
2020-04-06 astro-ph.GA
Backscattered solar Lyman-alpha emission as a tool for the heliospheric boundary exploration
这篇综述总结了我们目前的理解外日光层和本地星际介质（LISM）推断的观测和模拟行星际莱曼-$α$发射。该辐射是由太阳莱曼α光子（121.567 nm）被星际H原子从LISM流入日光层后向散射产生的。对莱曼α辐射的研究确定了距离太阳几个天文单位内的星际氢的参数。与氦原子相比，星际氢原子似乎被减速、加热和移动。探测到的减速和加热证明了在日球顶附近存在次级氢原子。这一发现支持了在日光层之外发现氢壁的发现，该氢壁由在HST/GHRS莱曼α吸收光谱中观察到的加热的氢组成。星际氢体速度的变化是全球日光层不对称性的第一个观测证据，后来由旅行者号原位测量证实。SOHO/SWAN全天空后向散射莱曼α强度图确定了太阳风质量通量随日纬度和时间的变化。特别是，在太阳活动最大期间发现了中纬度的两个极大值，由于其特定的轨迹而错过了。最后，旅行者/紫外线光谱仪和新视野/爱丽丝紫外线光谱仪发现了太阳层外的莱曼α辐射。我们回顾了这些科学突破，概述了开放的科学问题，并讨论了未来潜在的日光层莱曼α实验。
2022-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Interstellar Medium in the Kepler Search Volume
行星系统周围的星际介质（ISM）的性质可以通过许多机制影响行星气候，包括改变天体层（宇宙射线的主要屏障之一）的大小以及直接沉积到行星大气中的物质。为了限制系外行星系统的ISM环境条件，我们提出了对17个早期类型的恒星在开普勒主要任务视野的星际Na I和K I吸收的观测。我们确定了39 Na I和8 K I速度分量，并将其归因于11个ISM云。其中六个是在多颗恒星上检测到的，对于这些云，我们对云的性质进行了限制，包括距离和氢数密度。我们确定了一个云与显着（>1.5厘米$^{-3}$）氢数密度位于标称~100 pc边界的本地气泡。我们确定的开普勒视野内的确认行星，可以躺在这些ISM云系统，并估计这些系统的天体层大小的上限的假设下，他们确实躺在这些云。在这种情况下，开普勒-20，42和445多行星系统可能会压缩比现在的日光层小得多的天体层。在已知的宜居带行星宿主中，开普勒-186的天体层可能比日光层稍小，而开普勒-437和KOI-4427的天体层可能比日光层大得多。厚盘恒星开普勒-444可能有一个半径只有几个天文单位的天体层。
2015-06-10 astro-ph.EP astro-ph.GA
Determining the ionization rates of interstellar neutral species using direct-sampling observations of their direct and indirect beams
了解日球层中性粒子的电离率对研究日球层和行星大气具有重要意义。到目前为止，电离反应的强度已经研究的基础上的贡献现象，如太阳光谱通量在EUV波段和太阳风质子，α粒子和电子的流量的观测。结果强烈地依赖于这些测量的绝对校准，这尤其对于EUV测量是具有挑战性的。在这里，我们提出了一种新的方法，确定中性物质的电离率的基础上直接采样的星际中性气体从空间中的两个位置彼此遥远。特别是，我们建议从地球轨道附近进行观测，并使用星际原子的直接和间接轨道的ISN He通量的比率。我们确定了最有利的条件和观测几何形状，适用于即将到来的美国宇航局星际测绘和加速探测器任务的实施。
2023-01-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The interstellar dust reservoir: SPICA's view on dust production and the interstellar medium in galaxies
典型的星系大约三分之一的能量是在红外线上发出的。这种发射的起源重新处理了被星际尘埃颗粒吸收的星光，并以红外线的热发射形式重新辐射。在特别多尘的星系中，例如星暴星系，红外辐射的能量比例可以高达90%。尘埃排放被认为是恒星生命开始和结束阶段的一个很好的示踪剂，在那里尘埃是由后主序星产生的，随后加入星际尘埃库，并最终被恒星和行星形成消耗。这项工作回顾了目前的理解，这个星际尘埃水库的大小和属性，通过使用大麦云云作为一个例子，什么可以学到的尘埃属性和恒星形成的星系从这个尘埃水库，使用SPICA，建立在以前的工作与赫歇尔和斯皮策太空望远镜，以及红外空间天文台。
2016-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cosmogenic 10Be as a Tracer for Recent Heliospheric Encounters with Interstellar Cold Clouds
Boston University（波士顿大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
研究通过模拟10Be在大气中的产生，探讨日球层与星际冷云相遇对地球暴露的银河宇宙射线和日球源高能粒子的影响，发现仅解析尺度的云可被铁锰沉积物检测，而更小尺度的云需通过高能粒子或冰芯记录检测。
2026-09-01 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.ao-ph
Interstellar Dust Models and Evolutionary Implications
星际消光和偏振的波长依赖性，补充观测到的元素丰度和星光加热的尘埃红外发射光谱，强烈约束尘埃模型。一个尘埃模型，似乎是与观测相一致。为了重现观测到的灭绝，该模型消耗了大量的星际Mg，Si和Fe（在无定形硅酸盐中），以及相当大一部分的C（在碳质材料中），并调整了尺寸分布和排列以匹配观测结果。星际颗粒的组成、结构和尺寸分布是恒星流出物中的尘埃注入星际介质（ISM）的结果，随后是星际颗粒的破坏、生长、凝聚和光处理。这些不太清楚的过程之间的平衡是ISM中固体物质混合的原因。大多数存在于弥漫ISM中的星际颗粒物质必须在ISM中生长。因此，构成星际尘埃主体的无定形硅酸盐和碳质物质一定是在紫外线辐射存在下颗粒生长的结果。在高z系统中的尘埃，如J1148+5251，也主要是在ISM中产生的，超新星产生的尘埃只占总尘埃质量的一小部分。
2009-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Aliphatic hydrocarbon content of the interstellar dust
在星际介质中，碳分布在气相和固相之间。然而，虽然大约一半的预期碳丰度可以在气相中解释，但星际尘埃中的含量存在相当大的不确定性。碳质粉尘的脂肪族组分特别令人感兴趣，因为当相对于背景辐射源观察时，它产生显著的3.4 $μ$ m吸收特征。3.4 $μ$ m吸收特征的光学深度与沿着视线的脂肪族碳C-H键的数目有关。如果已知星际尘埃中脂肪烃的吸收系数，则可以通过对3.4 $μ$ m星际吸收特征的定量分析来估计锁定在星际尘埃脂肪烃组分中的碳的柱密度。我们通过实验模拟星际/拱星条件产生了星际尘埃的实验室模拟物。这些尘埃类似物的光谱与天文观测结果非常吻合。结合FTIR和$^{13}$ C NMR谱测量了类似物中脂肪烃的吸收系数。发现两种星际类似物的吸收系数非常接近（4.76（8）$\times$ 10 $^{-18}$ cm group $^{-1}$和4.69（14）$\times$ 10 $^{-18}$ cm group $^{-1}$），不到使用小脂肪族分子研究中获得的吸收系数的一半。由此获得的结果允许直接校准天文观测，提供了对星际介质中脂肪碳数量的严格估计。
2020-02-11 astro-ph.GA astro-ph.IM
Silicate Composition of the Interstellar Medium
在弥漫的星际介质和年轻恒星周围的原行星盘中硅酸盐尘埃的组成，使我们了解了尘埃颗粒的加工和演变，导致行星形成。对9.7μm特征的分析表明，小的无定形硅酸盐颗粒是星际尘埃的重要组成部分，也是原行星盘的主要组成部分。然而，这一特点通常是模拟假设橄榄石和辉石化学计量的无定形硅酸盐粉尘。在这里，我们分析星际尘埃的硅酸盐尘埃，包括非化学计量的无定形硅酸盐颗粒的模型。通过对天鹅座OB2 No. 12和蛇夫座Ophiuchi的视线进行光学深度建模，我们发现了星际无定形硅酸盐尘埃的证据，其化学计量介于橄榄石和辉石之间，我们简单地称之为“聚乙烯”。“最后，我们将这些结果与金牛座梯形和原行星盘的硅酸盐排放模型进行了比较。
2016-08-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Modeling of subsurface ice mantle on interstellar dust grains with astrochemical code ALCHEMIC (research note)
星际间的冰是一层层的分子沉积在上面！Ne尘埃颗粒在黑暗和密集的分子云核心。在一些天体化学模型中考虑了地下冰，这些模型表明地下冰可能非常重要。这项工作的目的是介绍一个既定的地下冰的描述到国家的最先进的天体化学模型ALCHEMIC。该模型由海德堡天体化学小组开发。其结果是星际分子云研究的最新模型，可能应用于原行星盘。
2013-08-23 astro-ph.GA astro-ph.IM
Very Local Interstellar Medium Revealed by Complete Solar Cycle of Interstellar Neutral Helium Observations with IBEX
星际边界探测器（IBEX）飞行任务中的IBEX-Lo仪器对从非常局部的星际介质（VLISM）穿透日光层的星际中性氦原子进行采样。本文利用华沙试验粒子模型（Warsaw Test Particle Model）模拟了2009 - 2020年IBEX-Lo ISN观测到的氦通量，并与IBEX-Lo观测到的最低三个能量阶的计数率进行了比较。$χ^2$分析表明，ISN氦流来自黄道$(λ,β)=(255.59^{\circ}\pm0.23^{\circ}, 5.14^{\circ}\pm0.08^{\circ})$，速度为$v_\text{HP}=25.86\pm0.21$ km s $^{-1}$，日球顶温度为$T_\text{HP}=7450\pm140$ K.在考虑引力和弹性碰撞的情况下，原始VLISM中远离日球顶的ISN氦速度和温度分别为$v_\text{VLISM}=25.9$ km s $^{-1}$和$T_\text{VLISM}=6150$ K. ISN氦通量在1 AU超过12年的时间演变表明IBEX-Lo探测效率的显着变化，ISN氦原子在日光层中的电离率高于模型中假设的电离率，或者在分析的观测中有额外的不明信号源。然而，我们没有发现任何迹象表明，在分析期间的ISN氦的衍生参数的演变。最后，我们认为，IBEX-Lo的持续运作与星际测绘和加速探测器（IMAP）的重叠将是跟踪VL…
2022-01-14 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Terrestrial Impact from the Passage of the Solar System through a Cold Cloud a Few Million Years Ago
预计当太阳穿过星际介质（ISM）时，会有不同的银河宇宙射线（GCR）过滤影响地球。GCR对地球大气和气候的影响仍然不确定。虽然以前考虑了与分子云的相互作用，但忽略了致密冷云对陆地的影响。铁60和钚244同位素有压倒性的地质证据表明，地球在200万年前与ISM直接接触，当地的ISM是附近几个冷云的家园。在这里，我们显示，与国家的最先进的模拟，结合所有目前的知识日光层，如果太阳系通过云，如本地狮子座冷云，然后日光层，保护太阳系从星际粒子，必须缩小到一个规模小于地球的轨道围绕太阳（0.22）。使用磁流体动力学模拟，其中包括中性原子和离子之间的电荷交换，我们表明，在日光层收缩，地球暴露于中性氢密度高达3000厘米-3。这可能对地球的气候产生了巨大的影响，并可能对当时的人类进化产生影响，正如现有数据所表明的那样。
2022-02-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
