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螺旋星系中的尘埃:对比辐射与吸收以约束小尺度与极冷结构

天体物理学 2009-10-31 v1

摘要

螺旋星系盘中尘埃的详细分布对于理解盘内辐射传递以及测量总尘埃质量(若尘埃呈极致致密或极冷状态)至关重要。我们通过比较以星系重叠技术在光学层面的尘埃吸收测量值,与来自 ISO 上 ISOPHOT 和 JCMT 上 SCUBA 的 50-2000 微米尘埃颗粒热辐射的测量值进行对比。我们检查了三颗投影部分遮挡 E/S0 星系的螺旋星系:AM1316-241、NGC 5545 和 NGC 5091(关于 NGC 5091仅有光学与 ISO 数据)。采用经验指数模型描述尘埃分布后,我们比较了吸收与辐射技术推导的柱密度与尘埃质量。这一比较对尘埃质量中占据小比例、不显著贡献面积加权吸收的尘埃结构,以及只贡献光学吸收但在亚毫米辐射中占比很小的极冷尘埃具有敏感性。在 AM1316-241 中,我们发现其全局尘埃质量为 2-5 x 10710^7 M_solar,两种技术在约 50% 水平上一致。NGC 5545 的尘埃质量约为前者的一半。尘埃质量的一致性在我们对尘埃径向分布知识所能预期的误差范围内,表明尘埃质量不太可能主要集中在极冷或极致致密的结构中。50-2000 微米数据可采用带 emissivity 系数 β\beta=-2 的修正普朗克函数拟合,温度为 21 ±\pm 2 K。我们还呈现了这些星系对的 12 微米 ISOCAM 观测。对 NGC 5545 的 H-alpha 与 12 微米图像进行比较表明,ISOCAM 图像是星际形成活动可靠的追踪器。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9906281,
  title  = {Dust in Spiral Galaxies: Comparing Emission and Absorption to Constrain Small-Scale and Very Cold Structures},
  author = {Donovan L. Domingue and William C. Keel and Stuart D. Ryder and Raymond E. White},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9906281},
  year   = {2009}
}

备注

16 pages, 4 tables, 8 figures, in press for October Astronomical Journal