尘埃温度与发射率谱指数之间负相关的全天观测证据

我们表明，对于远红外和毫米波段的星际尘埃热辐射，单组分可变发射率谱指数模型（自由-$\alpha$ 模型）比单组分或双组分固定发射率谱指数模型（固定-$\alpha$ 模型）能提供更具物理动机的银河极冠区尘埃温度估计。为了进行比较，我们将具有固定或可变发射率谱指数的单组分尘埃模型拟合到了 COBE-FIRAS 的 210 通道尘埃光谱、COBE-DIRBE 的 100 - 240 {\mu}m 图以及 WMAP 的 94 GHz 尘埃图的新改进版本中。最佳模型即自由-$\alpha$ 模型在 86% 的全天区域上受到 60-3000 GHz 数据的良好约束。它预测尘埃温度 (Tdust) 为 13.7-22.7 (+/-1.3) K，发射率谱指数 ({\alpha}) 为 1.2 - 3.1 (+/-0.3)，在 \nu 0 = 900 GHz (\lambda 0 = 333 {\mu}m) 处的光学深度 ({\tau}) 范围为 0.6 - 46 x 10^(-5)，不确定度为 23%。利用这些估计值，我们提出了发射率谱指数与尘埃温度之间存在负相关的全天证据，该关系符合 {\alpha} = 1/({\delta}+{\omega} Tdust)，其中 {\delta} = -0.510 +/- 0.011 且 {\omega} = 0.059 +/- 0.001。这一最佳模型将有助于宇宙微波背景实验去除前景尘埃污染，并可作为未来更高分辨率尘埃模型的全天扩展频率参考。