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
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
Strong Optical and UV Intermediate-Width Emission Lines in the Quasar SDSS J232444.80-094600.3: Dust-Free and Intermediate-Density Gas at the Skin of Dusty Torus ?
活动星系核的宽发射线区(BELR)和窄发射线区(NELR)的发射线被广泛研究。然而,在这两个区域之间很少检测到发射线。我们对类星体SDSS J232444.80-094600.3(SDSS J2324 $-$ 0946)进行了详细的分析,它具有很强的中宽发射线(IEL),其半高宽$\approx$为1800 \kmps . IEL成分以不同的发射谱线呈现,包括允许谱线\lya \ $λ$ 1216、\civ \ $λ$ 1549、半禁止谱线\ciii \ $λ$ 1909和禁止谱线\oiii \ $λλ$ 4959、5007。借助于光电离模型,我们发现IEL是由氢密度为$n_{\rm H} \sim 10^{6.2}-10^{6.3}~\rm cm^{-3}$,离中心电离源距离为$R \sim 35-50$ pc,覆盖因子为$\sim$ 6%,尘气比为SMC的$\leq 4\%$倍的气体产生的。我们认为这种类星体的强IEL是由位于尘埃环表面的几乎无尘的中等密度气体产生的。这样强的IEL,作为一个有用的诊断,可以提供一个途径来研究气体的性质之间的BELR和NELR。
2016-05-24 astro-ph.GA
2 mm GISMO Observations of the Galactic Center. I. Dust Emission
利用30 m IRAM望远镜上的GISMO测热照相机,在2 mm处测得了覆盖银道面内~1 $^\circ$的中央分子带(CMZ)。$21''$分辨率图显示了大量来自冷分子云、恒星形成区和银河系中心非热灯丝的辐射。在这项工作中,我们使用赫歇尔Hi-GAL数据来模拟整个银河系中心的尘埃排放。我们发现,一个单一的温度适合可以描述160 - 500 $μ$ m发射的视线,如果长波长的灰尘发射率尺度为$λ^{-β}$与$β\approx 2.25$。外推该灰尘模型可预测2 mm的灰尘排放量。从GISMO数据中减去模型,可以更清楚地看到恒星形成区域的2 mm发射和最亮的非热灯丝。
2019-09-17 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
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
Dust-Enshrouded AGN can Dominate Host-Galaxy-Scale Cold-Dust Emission
冷尘埃(T~20- 40 K)的长波红外辐射被广泛认为是恒星形成的可靠示踪剂,即使在明亮的活动星系核(AGN)存在的情况下也是如此。基于星团活动星系环的辐射转移模型,来自环的热尘埃辐射对$λ\ga100$ \micron的星系光谱能量分布的贡献可以忽略。然而,这些模型不包括活动星系核加热的主星系尺度的弥漫尘埃,这可能有远红外(FIR)的颜色可比的冷弥漫尘埃加热的恒星。为了量化活动星系核加热对$λ\ga100$ \micron的宿主星系尺度冷尘埃排放的贡献,我们对模拟的星系合并进行了尘埃RT计算,包括和排除它所承载的明亮活动星系核。通过区别的SED产生RT计算与AGN,否则是相同的,我们量化的FIR冷尘埃排放所产生的完全从再处理AGN光子。在极端的情况下,活动星系核加热的主星系尺度尘埃可以使星系积分的远红外线通量密度增加2-4倍;假设没有活动星系核的贡献,从远红外线光度计算的恒星形成率可以高估真实值。由于这些系统的远红外线颜色类似于那些纯粹的恒星形成星系和红比环面模型,宽带SED分解可能是不够的解纠缠的贡献的恒星和严重的尘埃笼罩AGN在最红外发光的星系。我们演示了如何kpc尺度分辨观测可用于确定深深的尘埃笼罩AGN冷FIR颜色时,光谱和/或X射线探测方法不可用。
2021-07-26 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
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
AKARI Detection of Far-Infrared Dust Emission in the Halo of NGC253
我们提出了新的远红外(FIR)图像的边缘上的星暴星系NGC253获得的远红外探测器(FIS)机载AKARI在90微米和140微米的波长。我们已经清楚地检测到远红外尘埃辐射在星系晕中的延伸,有两个从银盘延伸到9 kpc的北部和6 kpc的西北方向的辐射结构。从其空间上与X射线等离子体外流的重合来看,扩展的FIR发射很可能代表由超级风携带的外流尘埃。90 μ m和140 μ m表面亮度的比值表明,在远离盘的区域,星系晕中的尘埃温度逐渐升高,这意味着星系晕中存在额外的尘埃热源。
2009-05-28 astro-ph.GA
Stellar, Gas, and Dust Emission of Star Forming Galaxies out to z~2
虽然尘埃是星系演化的主要参与者,但它与早期宇宙中气体和恒星辐射的关系仍然没有得到很好的理解。我们将3D-HST发射线通量与远紫外通过远红外测光结合起来,在1.2 < z < 1.9的669个发射线星系(ELG)的样本中,并使用MCSED光谱能量分布拟合代码来约束星系的物理参数,例如它们的恒星形成率(SFR),恒星质量和尘埃质量。我们发现,在许多情况下,粉尘衰减和排放之间的能量平衡的假设可能是不合理的。我们强调质量特定的恒星形成率(sSFR),恒星质量和尘埃质量之间的关系,虽然它的确切形式还不清楚。最后,H $α$和H $β$通量的叠加表明,对于红外亮ELG,星云衰减随恒星质量和SFR的增加而增加。
2021-03-23 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
New evidence for the ubiquity of prominent polar dust emission in AGN on tens of parsec scales
活动星系核(AGN)统一的关键成分,尘埃遮蔽环面迄今被认为是负责所观察到的中红外(MIR)发射的活动星系核。然而,最好的研究对象与VLTI/VLBI表明,相反,极地尘埃风是主导这些波长,几乎没有留下空间的环面的贡献。但是这种风是活动星系核中无处不在的一部分吗?为了测试这一点,我们进行了一个简单的检测实验,使用升级的VLT/VISIR深亚角秒分辨率MIR成像的样本9 [O IV]明亮,模糊AGN,所有这些都被预测有可检测的极性发射。事实上,新的数据显示,除了一个物体外,所有物体都有这种发射。我们进一步估计了极地尘埃的范围的下限,并表明极地尘埃排放占主导地位的活动星系核的总MIR排放。这些发现支持了这样的假设,即极地尘埃不仅在活动星系核中无处不在,而且是其结构的一个组成部分,处理了相当一部分的初级辐射。极地尘埃必须平均光学薄,这解释了,例如,在观测到的中红外-X射线光度相关性中的小分散。同时,在从中红外光度比到辐射热光度比推导遮蔽物质的覆盖因子时,必须考虑到这一点。最后,我们发现了一个新的尝试性的趋势,增加MIR发射尺寸与爱丁顿比。
2019-08-09 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
Dust in High-Redshift Galaxies: Reconciling UV Attenuation and IR Emission
本文通过半解析模型结合IRX-β关系与ALMA观测,揭示高红移星系尘埃需各向异性分布且覆盖因子随星系亮度变化,以调和紫外衰减与红外发射之间的矛盾。
2024-08-13 astro-ph.GA
The dust-continuum size of TNG50 galaxies at $z=1-5$: a comparison with the distribution of stellar light, stars, dust and H$_2$
我们提出了预测的尘埃连续辐射的数千个主序星星系绘制从$z=1-5$之间的TNG 50模拟的程度。为此,我们耦合的辐射转移代码SKIRT的TNG 50模拟的输出和测量的尘埃连续半光半径的建模星系,假设银河系尘埃类型和金属依赖的尘埃-金属比。尘埃连续谱在850 $μ$ m处的半光半径比恒星的半质量半径大了$\sim$ 75%,但比1.6 $μ$ m(大致对应于H波段)的半光半径要紧密得多,特别是在高红移的情况下:与1.6 $μ$ m的发射相比,紧密度随着红移的增加而增加。这是由来自星系中心的恒星光的遮蔽所驱动的,这增加了1.6 $μ$ m盘大小相对于850 $μ$ m盘大小的表观范围。相对范围的差异随着红移的增加而增加,这是因为1.6 $μ$ m波段的辐射来自于波长越来越短的恒星辐射。这些结果表明,在$z>1$星系中观察到的致密尘埃连续辐射并不(一定)是致密中心恒星成分积聚的证据。我们还发现,尘埃连续半光半径非常密切地遵循半径包含一半的恒星形成的星系,表明单波段尘埃连续辐射是一个很好的示踪剂的位置(遮蔽)恒星形成。尘埃连续辐射比H2质量(对于$z\geq 2$的星系)和底层尘埃质量更紧凑。粉尘排放与具有最高粉尘温度的位置强烈相关,其不需要是大多数H $_2$和/或粉尘所在的位置。所呈现的结果是主序星星系的一个共同特征。
2021-01-28 astro-ph.GA
The relationship between polycyclic aromatic hydrocarbon emission and far-infrared dust emission from NGC 2403 and M83
利用斯皮策空间望远镜和赫歇尔空间天文台的观测数据,研究了附近螺旋星系NGC 2403和M83中8微米处的多环芳烃(PAH)发射与24微米处的热尘埃颗粒以及160和250微米处的大尘埃颗粒的远红外发射之间的关系。我们发现,在NGC 2403中的PAH排放是更好地与排放在250微米的尘埃加热的弥漫星际辐射场(ISRF)和8/250微米的表面亮度比是相关的恒星表面亮度测量在3.6微米。这意味着NGC 2403中的多环芳烃与弥漫性星际介质(ISM)中的冷大尘埃颗粒混合,并且多环芳烃被弥漫性ISRF激发。在M83中,多环芳烃的排放似乎与160微米的排放有更强的相关性,这些排放来自于被恒星形成区加热的大尘埃颗粒。然而,M83中的PAH发射是低的,其中24微米的发射峰值在恒星形成区域内,并且8/160微米表面亮度比的增强相对于尘埃和螺旋臂内的恒星形成区域出现偏移。这表明,在8微米波段观察到的多环芳烃不是在恒星形成区域内局部激发的,而是由恒星形成区域非轴对称逃逸的光激发的,或者由从螺旋密度波向下游迁移的年轻的非光电离恒星激发的。仅这两个星系的结果表明,在不同的旋涡星系中,不同的恒星星族可能会激发多环芳烃。
2014-12-23 astro-ph.GA
On the role of dust in the microwave emission of galactic halos
利用普朗克卫星的微波观测资料,探讨了热尘成分在星系晕旋转中的贡献。多普勒性质的温度不对称性揭示了几个边缘星系在几个微波频率的热尘埃排放的贡献进行了分析。利用两个邻近星系M81和M82的353 GHz、545 GHz和857 GHz三个波段的观测数据,导出了尘埃对星系晕旋转的贡献。然后讨论的背景下,修改后的重力理论提出来描述的暗物质配置上的晕旋转的相关性所揭示的属性。
2019-07-02 astro-ph.GA
Dust Emission from Evolved and Unevolved HII Regions in the Large Magellanic Cloud
本文研究了大麦云云中12个经典和超气泡HII区的尘埃性质。我们使用斯皮策红外测光(8,24,70,和160 \mum波段),作为银河系演化(SAGE)计划的一部分,随着档案光谱分类的电离恒星检查尘埃加热和处理恒星源的作用。我们的红外观测结果表明,令人惊讶的是,尘埃的发射特性和有效温度或恒星在HII区域的辐射热星等之间的相关性很小,这表明HII区域的演化时间尺度不是尘埃处理时间尺度的顺序。我们发现,超级气泡和经典的HII区域的红外发射表现出两类之间的差别不大,尽管在年龄和形态的显着差异。我们确实检测到了热尘埃的24 \mum发射与70到160 \mum通量之比的相关性。这种相关性可以建模为少数热尘埃成分的温度趋势,而大多数尘埃仍然显着冷却。
2011-03-10 astro-ph.GA
Polar Dust Emission in Quasar IR SEDs and Its Correlation with Narrow Line Regions
极地尘埃被发现在附近塞弗特核的中红外辐射中起着重要作用。由于缺乏空间分辨率的观测,类星体群中是否存在极地尘埃以及存在的频率是未知的。在这封信中,我们报告的活动星系核的禁行发射(通常与窄线区域)和尘埃中红外能量输出之间的原型帕洛玛-格林类星体样本和其他明亮的1型活动星系核之间的相关性从SDSS,斯皮策和WISE档案。由WISE W2($\sim4.6 μm$)$-$ W3($\sim12 μm$)和W2($\sim4.6 μm$)$-$ W 4($\sim22 μm$)追踪的活动星系核中红外色差,以及由2 MASS、WISE和Spitzer数据约束的近红外到中红外SED,随着由光学\OIII和中红外\OIV发射线追踪的禁线区域的相对强度,有明显的趋势。这些观测结果表明,在谱线强的地方,活动星系核在$λ\gtrsim5 μ$ m处的大部分辐射来自于禁谱线区域的尘埃。我们发现,广泛引用的通用活动星系核模板是平均类星体SED与不同级别的极尘排放以上的环面输出的结果,典型的内在IR SED紧凑的环面尘埃排放单独下降,随着波长增加过去5 $μ$米(在$νF_ν$)。此外,极地尘埃与禁线的关联表明,红外输出随活动星系核光度增加而减少的后退环面假说是另一种选择。
2022-10-14 astro-ph.GA
Dust in a compact, cold, high-velocity cloud: A new approach to removing foreground emission
由于孤立的高速云(HVC)被发现在距离银河系辐射场很远的地方,并且因为它们具有太阳下的金属丰度,所以在这些结构中没有检测到尘埃。在这项研究中的一个关键问题是去除前景粉尘排放。使用Effelsberg-Bonn HI巡天和普朗克远红外数据,我们研究了一个明亮,寒冷,clusified HVC。这种云显然与周围介质相互作用,因此很有可能形成尘埃。为了消除当地的前景灰尘排放,我们使用了正规化,广义线性模型,我们显示这种方法相对于其他方法的优势。为了估计的灰尘发射率的HVC,我们建立了一个简单的贝叶斯模型与温和的信息先验进行线拟合,而不是一个普通的线性最小二乘法。我们发现,前景可以准确和鲁棒的建模与我们的方法,主要是有限的宇宙红外背景。尽管有这种改进,我们没有检测到任何显着的灰尘排放从这个有前途的HVC。尘埃发射率的3 σ上限比银河系星际介质的典型值低一个数量级。
2015-12-29 astro-ph.GA
Predictions for the spatial distribution of the dust continuum emission in 1<z<5 star-forming galaxies
我们提出了第一个详细的研究空间分辨尘埃连续辐射的模拟星系在1<z<5。我们运行的辐射转移代码SKIRT的亚毫米明亮的星系的样品从现实环境中的反馈(FIRE)项目。这些模拟的星系在z=2时达到银河系的质量。我们的建模提供了这些模拟星系的完整静止帧远紫外到远红外光谱能量分布的预测,以及它们在波长光谱上的发射的25 pc分辨率地图。在不同波段,衍生的形态有明显的不同,同一个星系经常出现cluerous和扩展在远紫外线,但在远红外波长的有序螺旋。我们的FIRE-2星系的870- $μ$ m半光半径约为0.5-4kpc,与现有的ALMA观测到的具有类似高红移和恒星质量的星系一致。在模拟和观测的星系中,尘埃连续辐射通常比冷气体和尘埃质量更紧凑,但比恒星成分更广泛。致密尘埃排放的最极端情况似乎是由最近特别致密的恒星形成驱动的,这会产生陡峭的尘埃温度梯度。我们的研究结果证实,尘埃连续辐射的空间范围是敏感的尘埃质量和SFR分布。
2019-05-30 astro-ph.GA
Predicting the stellar and non-equilibrium dust emission spectra of high-resolution simulated galaxies with DART-Ray
利用三维射线追踪尘埃辐射转移程序DART-Ray计算了随机加热的尘埃辐射,该程序是为解决任意几何形状星系的尘埃辐射转移问题而设计的.为了减少所需的时间,从模型内的每个体积元素的非平衡尘埃发射光谱,我们实施了自适应SED库的方法,我们测试的情况下,轴对称星系的几何形状。为了展示代码的能力,我们应用DART-Ray的高分辨率N体+SPH星系模拟预测的外观模拟星系在一组波长从紫外线到亚毫米。我们分析的结果,以确定尘埃对所观察到的径向和垂直分布的恒星发射以及衰减和光的散射从组成恒星星族的影响。我们还量化了尘埃再辐射恒星光的比例由年轻和年老的恒星星族,无论是测辐射热和红外波长的函数。
2015-02-11 astro-ph.GA
Origin of the dust emission from Tycho's SNR
目的:我们调查的空间分布的尘埃排放周围第谷的SNR了解其来源。我们将与SNR相关的灰尘与周围ISM的灰尘区分开来。研究方法:我们使用AKARI上的红外照相机和远红外探测器在9、15、18、24、65、90、140和160 μ m波长处对残骸进行了中远红外成像观测。我们将AKARI图像与朱雀X射线图像和Tycho SNR的12CO图像进行了比较。结果如下:除了9、140和160 μ m波段的图像外,AKARI的所有图像都显示出一个壳状发射结构,亮度峰值位于东北(NE)和西北(NW)边界,清晰地勾勒出部分X射线壳。140和160 μ m波段主要是来自东北边界附近ISM的冷尘埃辐射。结论:我们的结论是,在东北边界的尘埃排放来自环境云与冲击波前的相互作用,而在西北边界的尘埃排放的起源是相当不清楚,因为没有突出的星际云附近的相应区域。我们不能排除后者主要是SN喷出物来源的可能性。
2010-09-30 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
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
A Comparison of the Stellar, CO and Dust-Continuum Emission from Three, Star-Forming HUDF Galaxies at $z\sim 2$
我们比较了尘埃,分子气体和恒星在三个恒星形成的星系,在$z= 1.4, 1.6$和$2.7$,从哈勃超深场的基础上,其明亮的CO和尘埃连续发射,以及他们的大静止帧光学尺寸的程度。这些星系有很高的恒星质量,$\mathrm{M}_*>10^{11}\mathrm{M}_\odot$,并且在它们各自的红移上位于或略低于恒星形成星系的主序列。我们探测尘埃和分子气体使用亚角秒阿塔卡玛大毫米/亚毫米阵列观测的1.3毫米连续谱和CO线发射,分别,和探测恒星分布使用\emph{Hubble Space Telescope}观测在1.6 \textmu。我们发现,对于所有三个星系的CO排放出现$\gtrsim 30\%$更紧凑的恒星排放。对于$z= 1.4$和$2.7$星系,尘埃辐射也比恒星辐射更紧凑,通过$\gtrsim 50\%$,而对于$z=1.6$星系,尘埃和恒星辐射具有相似的空间范围。这种相似的空间范围与对盘状星系的观测相一致。然而,大多数高红移观测显示出更致密的尘埃排放,这可能是由于在高红移的中心星暴无处不在,以及许多这些观测的灵敏度有限。使用CO发射线,我们还调查了冷星际介质在星系中的运动学,并发现这三个运动学与旋转为主的磁盘一致。
2020-09-08 astro-ph.GA
Dust emission, extinction, and scattering in LDN 1642
我们研究了LDN 1642中的近红外(NIR)散射,其与云结构的相关性,以及尘埃模型同时解释亚毫米发射,NIR消光和NIR散射的能力。我们使用HAWK-I仪器的观测结果来测量近红外表面亮度和消光。这些比较与赫歇尔数据的尘埃排放和辐射转移建模,预测计算不同的尘埃模型。我们发现了一个光学深度比$τ(250\,μ{\rm m})/τ(J)\approx 10^{-3}$,证实了早期的高亚毫米发射率的研究结果。由粉尘排放得到的柱密度与近红外颜色过量之间的关系是线性的,并且与标准近红外消光曲线一致。消光峰在$A_J=2.6\,$ mag处,NIR表面亮度保持与$N({\rm H}_2)$相关而没有饱和。辐射转移模型可以用任何一种测试的尘埃模型拟合亚毫米数据。然而,这些预测的近红外消光比观测值更高,近红外表面亮度比观测值更低。如果将尘埃亚毫米发射率重新换算为观测值$τ(250\,μ{\rm m})/τ(J)$,则具有高近红外辐射度的尘埃模型可以达到近红外表面亮度的观测水平。模型的NIR消光往往高于直接测量的,这反映在NIR表面亮度光谱的形状中。发射,消光和散射测量的组合提供了强有力的约束尘埃模型。LDN 1642的观测结果表明了清晰的尘埃演变,包括亚毫米辐射率的大幅增加,目前的尘埃模型尚未完全解释。
2020-09-26 astro-ph.GA
Quantifying the Heating Sources for Mid-infrared Dust Emissions in Galaxies: The Case of M 81
利用赫歇尔空间天文台新获得的250和500微米SPIRE图像,研究了邻近旋涡星系M81的星际介质中三种不同发射成分在亚千秒差距尺度上的定量相关(NGC 3031):(a)$I_{8}$或$I_{24}$,在Spitzer IRAC 8或MIPS 24微米波段中观察到的中红外发射的表面亮度,其中$I_8$和$I_{24}$分别由多环芳烃(PAH)和粉尘微粒(VSG)的排放所主导;(b)$I_{500}$,赫歇尔螺旋500微米波段的冷尘埃连续辐射,主要是由演化恒星加热的大尘埃颗粒的辐射,以及(c)$I_{{\rm H}α}$,H $α$谱线发射的标称表面亮度,来自新形成的大质量恒星电离的气体。从我们的相关性研究的结果,从任何假设或建模的尘埃发射率法或尘埃温度,提出了坚实的证据,显着加热的多环芳烃和VSG的演化恒星。在M 81的例子中,大约67%(48%)的8微米(24微米)辐射来自演化的恒星,其余的来自电离恒星的辐射加热。
2014-10-14 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
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
Modeling Thermal Dust Emission with Two Components: Application to the Planck HFI Maps
我们将Finkbeiner等人(1999)的双组分热尘埃排放模型应用于普朗克HFI图。这种参数化的远红外尘埃光谱作为两个修改黑体的总和作为一个重要的替代,通常采用的单一修改黑体(MBB)的尘埃排放模型。通过分析普朗克/DIRBE联合尘埃光谱,我们发现双组分模型比单MBB模型更适合100-3000 GHz的辐射,尽管比Finkbeiner等人(1999)基于FIRAS和DIRBE的发现要小。我们还得到了全天空6.1'分辨率的尘埃光学厚度和温度的地图拟合的两个组件模型,普朗克217-857 GHz的DIRBE/IRAS 100微米的数据。由于我们的双组分模型与尘埃光谱在其峰值附近相匹配,考虑了光谱在毫米波长处的平坦化,并指定尘埃温度为6.1' FWHM,因此我们的模型提供了可靠的,高分辨率的热尘埃发射前景预测,从100到3000 GHz。我们发现,在弥漫天空区域,我们的双分量100-217 GHz预测平均准确度在2.2%以内,而外推普朗克合作组织(2013 a)的单MBB模型系统地低估了100 GHz的18.8%,143 GHz的12.6%和217 GHz的7.9%。我们校准我们的两个组成部分的光学厚度红化,并与红化恒星光谱的基础上估计比较。我们发现,在我们的温度/红化地图的主要系统问题是黄道光的大角度尺度和宇宙红外背景的各向异性小角度尺度。
2014-10-28 astro-ph.GA
Grain Physics and IR Dust Emission in AGN Environments
我们研究了由活动星系核反馈确定的,详细的尘埃处理对包含中心黑洞的早型星系的性质和演化的影响。我们发现,在冷却流的情节,辐射压力的尘埃和内部的冷气体下落壳可以大大影响的气体量能够吸积,因此活动星系核爆发的频率。然而,所有模型的整体流体动力学演变,包括质量预算,是相对稳健的尘埃的假设。我们发现,从热尘埃的红外再发射可以支配的星系在早期阶段的活动星系核爆发的热光度,达到超过$10^{46}$ erg/s的值。活动星系核发射的紫外线被大量吸收,但红外线的光学深度不超过1,因此辐射动量输入永远不会超过$L_{\rm BH}/c$。我们通过比较活动星系核的占空比、宽带光度、尘埃质量、黑洞质量和其他模型预测与当前观测结果来限制我们模型的可行性。这些限制迫使我们的模型,其中的尘埃金属比是$\simeq 1%$的银河值,只有模型与动态的尘埃气体比能够产生两个静止的星系与观测和高模糊的分数在活动星系核“上”的阶段。在活动星系核爆发期间,我们预测大部分远红外线亮度可以归因于温暖的尘埃排放($\simeq100$ K)从致密的尘埃气体在$\leq 1$ kpc再辐射活动星系核紫外线排放。
2014-05-02 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
How To Use Thermal Dust Continuum Emission To Measure The Physical Properties Of Dusty Astrophysical Objects
The University of Arizona(亚利桑那大学);National Research Council of Canada(加拿大国家研究委员会);University of Florida(佛罗里达大学)
本文介绍了利用热尘连续辐射测量尘埃天体物理性质的方法,包括质量、柱密度、温度等,并更新了ISM环境下的平均分子量计算。
2026-01-16 astro-ph.GA
A Tale of Three Galaxies: Deciphering the Infrared Emission of the Spectroscopically Anomalous Galaxies IRAS F10398+1455, IRAS F21013-0739 and SDSS J0808+3948
本文用冷暖硅酸盐尘埃和冷暖碳尘埃的混合物模型模拟了三个光谱异常星系(IRAS~F10398+1455,IRAS~F21013-0739和SDSS~ J 0808 +3948)的\textit{Spitzer} /红外摄谱仪光谱。它们独特的红外(IR)发射光谱的特征在于陡峭的$\simali$ 5- 8 $\mum$发射连续谱、来自多环芳烃(PAH)分子的强发射带和突出的硅酸盐发射。陡峭的$\simali$ 5- 8 $\mum$发射连续谱和强的PAH发射特征表明恒星爆发占主导地位,而硅酸盐发射则表明来自活动星系核(AGN)的显著加热。随着各种成分的温暖和寒冷的硅酸盐尘埃(“天文硅酸盐”,无定形橄榄石,或无定形辉石)与温暖和寒冷的碳尘埃(无定形碳,或石墨)相结合,我们能够密切再现观察到的红外辐射这些光谱异常星系。我们发现,尘埃温度是调节陡峭的$\sim$ 5- 8 $\mum$连续谱和硅酸盐发射的主要原因,只要$a\simlt1\mum$,对精确的硅酸盐或碳尘埃矿物学和粒度$a$不敏感。更具体地说,这些星系的$\simali$ 5- 8 $\mum$连续辐射体(基本上是碳尘)的温度是$\sim$ 250- 400 $\K$,比典型类星体的$\sim$ 640 $\K$低得多。此外,类星体似乎更喜欢较大的尘埃颗粒。与类星体相比,这三个星系的尘埃温度较低,颗粒尺寸较小,这可能是由于它们可…
2015-07-12 astro-ph.GA
Astro2020: Unleashing the Potential of Dust Emission as a Window onto Galaxy Evolution
我们提出了严重的,系统的不确定性,目前面临着我们的理解尘埃排放,这阻碍了我们的能力,真正利用尘埃作为研究星系演化的工具。我们提出了一个研究计划,以解决这些不确定性,描述必要的设施,并讨论潜在的科学收益,将导致。该白皮书已提交给美国国家科学院天文学和天体物理学2020年十年调查。
2019-03-15 astro-ph.GA
The subarcsecond mid-infrared view of local active galactic nuclei: III. Polar dust emission
最近的中红外(MIR)干涉观测表明,在少数活动星系核(AGN)中,大部分红外辐射来自假定的环面上方的极地区域,那里只有很少的尘埃。在这里,我们调查是否这样强的极性尘埃排放是普遍的活动星系核。在本地活动星系核的MIR图集中的149个Seyferts中,图21示出了单盘图像上的扩展MIR发射。在18个物体中,扩展的MIR发射与系统轴位置角对齐,由[OIII],无线电,偏振和微波激射器基于位置角测量建立。解决和平号发射的相对量至少为40%,并与[OIV]通量的规模,这意味着扩展的连续和[OIV]发射器之间的强有力的连接。这些结果与无线电安静的性质的塞弗茨支持的情况下,大部分的和平号辐射发射的尘埃在极地地区,而不是由环面,这将需要一个新的范式的活动星系核的红外发射结构。目前在和平号卫星的活动星系核中极尘探测率较低的原因是缺乏足够的高质量和平号卫星数据以及对活动星系核的方位、NLR强度和距离的要求。詹姆斯-韦伯太空望远镜将使更深入的核MIR研究具有可比的角分辨率,使我们能够解决极性发射和周围的大部分附近AGN。
2016-03-08 astro-ph.GA
Accounting for the Foreground Contribution to the Dust Emission towards Kepler's Supernova Remnant
超新星是否对整个尘埃预算有重大贡献是一个有争议的话题。对冷尘埃敏感的亚毫米(submm)观测显示,在年轻的残余仙后座A(Cas A)和开普勒中有450和850微米的过量。来自Cas A的一些亚毫米级辐射已被证明受到视线上不相关物质的污染。本文利用原子和分子气体的亚毫米连续光谱成像和光谱观测,通过HI、~(12)CO(J=2-1)和~(13)CO(J=2-1),探讨了物质向开普勒的辐射。我们检测到微弱的CO排放(峰值TA* = 0.2- 1 K,1-2km/s fwhm)从弥漫的,光学薄的气体在一些submm团块的位置。前景分子云和原子云对亚毫米辐射的贡献可以忽略不计。修正后的开普勒残骸尘埃质量为0.1- 1.2太阳质量,大约是摩根等人(2003)原始研究中引用值的一半,但仍然足以解释高红移尘埃的起源。
2009-05-18 astro-ph.GA
Modelling of dust emission of a filament in the Taurus molecular cloud
本文以Taurus分子云纤维为例,用Herschel观测和RT模型分析云结构、辐射场与尘埃性质的简并,发现尘埃FIR不透明度需比弥散介质高2–3倍,但空间变化证据仍较弱。
2023-10-31 astro-ph.GA
Can we trace very cold dust from its emission alone ?
上下文沙尘是冷乌云的一个很好的示踪剂,但它的柱密度很难量化。目标。我们想检查来自Herschel SPIRE和PACS相机的远红外和亚毫米高分辨率数据与地面望远镜测辐射热计相结合是否允许我们检索冷乌云的全部尘埃含量。方法.我们比较了远红外和亚毫米发射整个L183的8 $μ$米的吸收图从斯皮策数据和适合修改后的黑体函数对三个不同的位置。结果我们发现没有一个赫歇尔螺旋通道遵循吸收中看到的冷尘埃轮廓。即使是地面的亚毫米望远镜观测,虽然更密切地跟踪吸收轮廓,也不能帮助描述没有外部信息(如尘埃柱密度本身)的冷尘埃的特征。在高消光的星前核中,尘埃不透明度的差异可以达到3倍。结论.在乌云中,很冷的尘埃的数量不能仅仅从它的排放量来衡量。特别是,仅基于赫歇尔数据的乌云研究可能会错过很大一部分尘埃含量。这对芯和丝密度分布、可重复性和稳定性估计有影响。
2015-01-05 astro-ph.GA
Probing the spectral shape of dust emission with the DustPedia galaxy sample
本文的目的是了解DustPedia星系的远红外(FIR)光谱能量分布(SED)的变化,以及它与恒星和尘埃属性的联系。尘埃排放的一个有趣的方面是推断的FIR颜色,它可以告诉我们星系的尘埃含量,以及它如何随星系内的物理条件而变化。然而,尘埃颗粒固有的复杂性以及取决于尘埃的各种物理性质,阻碍了我们利用其最大潜力的能力。我们使用主成分分析(PCA),探索新的隐藏的相关性与许多相关的物理性质,如尘埃光度,尘埃温度,尘埃质量,热光度,恒星形成率(SFR),恒星质量,比SFR,尘埃-恒星质量比,尘埃吸收恒星光度的分数(f_abs),和金属丰度。我们发现,我们的样本中95%的方差可以用两个主成分(PC)来描述。第一个分量控制SED峰值的波长,而第二个分量表征宽度。与前两个PC的系数相关性更好,从而控制FIR SED形状的物理量是:尘埃温度,尘埃光度,SFR和f_abs。最后,我们发现一个弱的倾向,低金属丰度星系有温暖和更广泛的SED,而另一方面,高金属丰度星系的FIR SED是冷和窄。
2021-07-09 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
Inferring the dust emission at submillimeter and millimeter wavelengths using neural networks
本研究基于监督深度学习算法,利用Herschel数据训练神经网络,成功预测了850微米和1.38毫米波段在37''分辨率下的尘埃发射图,支持了波长大于850微米时尘埃发射光谱变平的假设。
2024-10-14 astro-ph.GA
Cold dust and stellar emissions in dust-rich galaxies observed with ALMA: a challenge for SED-fitting techniques
在过去的几年里,ALMA已经探测到了富含尘埃的星系,它们的冷尘埃发射在空间上与紫外静止帧发射无关。这代表了一个挑战,建模他们的光谱能量分布与代码的基础上的恒星和尘埃成分之间的能量预算。我们要验证的有效性的能量平衡模型的样本上观察到的星系从紫外线的亚毫米静止帧与ALMA和破译什么信息可以可靠地检索从分析的完整的SED和从波长的子集。我们选择了17个在z~2的源,在Hubble超深场和GOODS- South场中,用ALMA和Herschel探测,并对其进行了UV到NIR。静止帧辅助数据可用。我们适合的数据与CIGALE探索不同的配置尘埃衰减和恒星形成的历史,考虑到完整的数据集或减少到恒星和尘埃排放。我们比较估计的尘埃光度,恒星形成率和恒星质量。恒星连续光谱与星暴衰减定律的单独拟合只能再现Herschel和ALMA观测到的尘埃总光度的50%。这种赤字被认为是一致的,在宇宙领域估计类似的数量,并发现增加与特定的恒星形成率。当引入不同的衰减规律时,恒星和尘埃的组合SED拟合得很好。对于那些冷尘埃分布比星光密度小的星系,需要有较浅的衰减曲线。恒星质量的估计受到衰减定律的选择的影响。只要尘埃光度是可用的,恒星形成率的估计是稳健的。绝大多数的星系都在恒星形成星系的平均主序列之上,其中一个来源是强烈的星暴。
2019-10-19 astro-ph.GA
Dust-to-Gas Ratios of the GALFA-HI Compact Cloud Catalog
我们已经从致密的银河中性氢云的子集中寻找了红外尘埃发射,目的是寻找高速云中的尘埃,识别低速晕云,并调查GALFA-HI致密云目录中定义的云群。我们没有探测到来自高速云层的尘埃排放。一组低速云缺乏尘埃排放支持了它们是低速晕云的说法。我们在剩余的低速云中检测到尘埃,表明银河系的起源,对于线宽接近15 km/s的云,尘埃与气体的比率明显更大。我们认为这是由于与电离气体有关的尘埃。
2014-03-18 astro-ph.GA
Dust emission in star-forming dwarf galaxies: General properties and the nature of the sub-mm excess
我们研究了一个大样本的发射线恒星形成星系的尘埃发射的全球性特征。样本由两个子样本组成。一个子样本(SDSS样本)包括SDSS的约4000个致密恒星形成星系,这些星系也在WISE全天空巡天的3.4,4.6,12和22妈妈的所有四个波段中被检测到。第二个子样本(赫歇尔样本)是用赫歇尔在远红外波段观测到的28个致密恒星形成星系的样本。赫歇尔样本的数据由斯皮策观测、GALEX、SDSS、WISE、2 MASS、NVSS和FIRST巡天的光度数据以及光学和斯皮策光谱和亚毫米和射电范围的数据补充。结果表明,来自SDSS样品的星系暖尘埃光度和来自Herschel样品的星系冷、暖尘埃光度与H β光度都有很强的相关性,这意味着年轻恒星的电离紫外辐射是恒星形成星系尘埃加热的主要来源之一。本文提出用冷暖尘埃质量的关系估算恒星形成星系中的总尘埃质量,其精度优于~ 0.5dex。另一方面,它示出的两个样品,尘埃温度不依赖于金属丰度。尘埃与中性气体的质量比随着金属丰度的降低而强烈下降,这与其他对局部发射线星系、高红移伽玛暴宿主和DLAs的研究结果相似。另一方面,尘埃与电离气体的质量比约为100倍,这意味着大多数尘埃位于中性气体中。研究发现,致密恒星形成星系中电离气体的热自由-自由辐射可能是造成亚毫米辐射过剩的原因。这种效应在金属丰度较低的星系中更强,并且也受到恒星形成率增加的积极影响。
2014-08-20 astro-ph.GA
A self-consistent model of Galactic stellar and dust infrared emission and the abundance of polycyclic aromatic hydrocarbons
本文提出银河系银河系中恒星和尘埃辐射的自洽三维Monte-Carlo辐射转移模型,并计算了银河系中面3.6 ~ 100微米辐射的合成观测值。为了将模型与观测结果进行比较,我们使用GLIMPSE,MIPSGAL和IRAS调查来构建总发射光谱,以及发射的经度和纬度剖面。恒星和尘埃的分布取自SKY模型,尘埃的发射率除了热发射外,还包括多环芳烃发射的近似值。模型的排放量与观测结果基本一致,但需要进行一些修改以获得良好的拟合。首先,通过调整模型以包括两个大螺旋臂和两个小螺旋臂而不是四个相等的螺旋臂,可以改进对|l| >30度的经度轮廓的拟合。其次,在银河系内部的尘埃分布中引入缺陷,导致在60和100微米处更好地拟合IRAS经度轮廓的形状。通过这些修改,该模型很好地拟合了观测到的剖面,尽管它系统地低估了5.8和8.0微米的通量。解决这种差异的一种方法是将PAH分子的丰度与原始模型相比增加50%,尽管我们注意到灰尘分布或辐射场的变化可能提供替代解决方案。最后,我们使用该模型来量化哪些恒星星族对不同尘埃类型的加热贡献最大,以及哪些恒星星族和尘埃类型对不同波长的辐射贡献最大。
2012-11-16 astro-ph.GA
Interplay of dust alignment, grain growth and magnetic fields in polarization: lessons from the emission-to-extinction ratio
偏振消光和发射的尘埃在星际介质(ISM)是很难解释的,因为他们有一个复杂的依赖于尘埃的光学性质,晶粒排列和磁场方向。在分子云中尤其如此。目前的数据尚未充分发挥其潜力。特别是,发射和消光的组合提供了单独从其中任何一个都无法获得的信息。我们结合数据从科学文献中的偏振尘埃消光普朗克数据的偏振发射,我们用它们来约束可能的变化,尘埃和分子云内的环境条件,特别是半透明的视线,考虑到磁场方向。重点讨论了消光时最大偏振波长λ max与消光偏振、发射偏振及其比值等观测量之间的关系。我们开始使用蒙特卡罗模拟再现这些相关性,其中尘埃模型中的相关量-颗粒排列,尺寸分布和磁场方向-变化以模拟分子云内部预期的不同条件。所选择的量中没有一个能单独解释观测数据:当所有量在云之间和云内都有显著变化时,可以获得最佳结果。然而,一些数据-最值得注意的是具有低发射消光偏振比的恒星-没有被我们的模拟再现。我们的研究结果表明,不仅尘埃演化是必要的,以解释分子云的偏振,但一个简单的尺寸分布的变化是不足以解释的数据,并指出未来和更复杂的模型的方向。
2017-03-08 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
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
Properties and Spatial Distribution of Dust Emission in the Crab Nebula
最近对超新星遗迹(SNRs)中新形成的尘埃的红外(IR)观测发现,尘埃质量比理论模型预测的和从高红移观测中测量的要低得多。蟹状星云的脉冲星风被认为是席卷了新形成的超新星(SN)尘埃以及喷出的气体。这一尘埃的证据是在蟹状星云的积分光谱中发现的红外过量,以及在同步加速器星云的消光中发现的,后者揭示了灯丝核心中尘埃的存在。我们提出了第一个空间分辨的尘埃发射光谱的蟹状星云获得的红外光谱仪搭载斯皮策太空望远镜。红外光谱以同步辐射为主,并显示来自S,Si,Ne,Ar,O,Fe和Ni的禁带线发射。我们从3.6和4.5微米的图像中得到了同步辐射光谱图,并从我们的数据中减去了这一贡献,以产生尘埃残留连续辐射的地图。尘埃排放似乎是集中在沿喷出物长丝,是很好地描述了无定形碳或硅酸盐颗粒成分。我们发现硅酸盐的尘埃温度为55+/- 4 K,碳颗粒的尘埃温度为60 +/- 7 K。估计的尘埃总质量为0.0012-0.012太阳质量,远低于核心坍缩超新星的理论尘埃产量。我们的颗粒加热模型意味着尘埃颗粒半径相对较小,不像IIP型SN中形成的尘埃颗粒所预期的那样。
2012-05-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Tale of Three Galaxies: Anomalous Dust Properties in IRASF10398+1455, IRASF21013-0739 and SDSSJ0808+3948
在星系尺度上,9.7um硅酸盐辐射通常只出现在第一类活动星系核中。它们通常在~5- 8 μ m处显示平坦的发射连续谱,并且不存在多环芳烃(PAH)发射带。相比之下,星暴星系、亮红外星系(LIRGs)和超亮红外星系(ULIRGs)则呈现出5- 8 μ m的红色发射连续谱、10 μ m和18 μ m的强硅酸盐吸收特征和强PAH发射带。本文报道了利用Spitzer/红外光谱仪对IRASF 10398 +1455、IRASF 21013 -0739和SDSSJ 0808 +3948三个星系尘埃异常性质的探测结果。这些异常性质的特征是同时探测到5- 8 μ m的红色发射连续谱、9.7和18 μ m的硅酸盐发射特征以及强PAH发射带。这些显然是矛盾的尘埃红外发射特性进行了讨论,铁贫硅酸盐组合物,碳尘埃赤字,小晶粒尺寸和低尘埃温度在年轻的活动星系核阶段的这三个星系。
2014-09-06 astro-ph.CO 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