马头星云中的尘埃演化
星系天体物理
2020-07-29 v1
摘要
星际尘埃表面的微观物理过程与尘埃性质（即尘埃成分、大小和形状）紧密相关，并在星际介质（ISM）的众多现象中起着关键作用。ISM中物理条件（即密度、气体温度）的巨大差异引发了尘埃性质的演化。分析尘埃如何随物理条件演化，是更深入理解星际尘埃的基石。本文旨在揭示马头星云光致电离区（PDR）中的尘埃演化。我们使用Spitzer/IRAC（3.6、4.5、5.8和8 {\mu}m）、Spitzer/MIPS（24 {\mu}m）以及Herschel/PACS（70和160 {\mu}m）和Herschel/SPIRE（250、350和500 {\mu}m）来绘制马头星云在整个发射光谱范围内的尘埃空间分布。我们利用THEMIS星际尘埃模型与三维辐射转移代码SOC对尘埃发射与散射进行建模。我们发现，马头星云受辐照外缘区域的纳米颗粒尘埃-气体质量比低于弥漫ISM中的6至10倍；其最小尺寸比弥漫ISM大2至2.25倍，且其尺寸分布的幂律指数比弥漫ISM低1.1至1.4倍。对于马头星云较致密的部分，必须使用演化颗粒（即团聚体，带或不带冰幔）才能解释观测，使用来自弥漫介质的颗粒无法解释观测。因此我们提出以下情景来解释结果：在马头星云外缘，所有纳米颗粒尚未通过团聚体的光碎裂完全重新形成，且对辐射场敏感的最小纳米颗粒被光摧毁；在马头星云内部，颗粒很可能由多组分、带幔团聚体构成。
引用
@article{arxiv.2003.05902,
title = {Dust evolution across the Horsehead Nebula},
author = {T. Schirmer and A. Abergel and L. Verstraete and N. Ysard and M. Juvela and A. P. Jones and E. Habart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05902},
year = {2020}
}