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与半透明视线方向 Planck 强度和偏振数据相容的尘埃模型

星系天体物理 2018-02-21 v1

摘要

从 Planck 总辐射和偏振辐射观测分析中推断出的尘埃性质对当前的尘埃模型提出了挑战。我们提出了新的尘埃模型,这些模型在半透明视线方向 (0.5<AV<2.50.5 < A_V < 2.5) 的消光和辐射中,与偏振和非偏振数据均相容。我们改进了 DustEM 工具以模拟偏振消光和辐射。我们拟合了平均消光、偏振消光、光谱能量分布 (SED) 和偏振 SED 的光谱依赖性,使用了多环芳香烃 (PAHs)、星硅酸盐和无定形碳 (a-C)。星硅酸盐种群沿磁力线排列,而 a-C 种群可能排列也可能不排列。利用其当前的光学性质,扁球形星硅酸盐颗粒的发射率不足以重现从 Planck 数据导出的发射与消光偏振比 P353/pVP_{353}/p_V。使用 elongation a/b=3a/b=3 且包含 20% 孔隙率的长球形星硅酸盐颗粒的模型取得了成功。我们模型中偏振 SED 的光谱依赖性比数据中更陡峭。当 a-C 颗粒排列时,模型表现略好。在星硅酸盐基质中包含少量 (6%) 体积的 a-C 消除了对孔隙率和完美颗粒排列的需求,并改善了对偏振 SED 的拟合。基于星硅酸盐的尘埃模型可以通过调整颗粒形状并在星硅酸盐基质中添加孔隙率或 a-C 包裹体,从而与 Planck 数据相协调。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.04598,
  title  = {Dust models compatible with Planck intensity and polarization data in translucent lines of sight},
  author = {V. Guillet and L. Fanciullo and L. Verstraete and F. Boulanger and A. P. Jones and M. -A. Miville-Deschênes and N. Ysard and F. Levrier and M. Alves},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04598},
  year   = {2018}
}