晶粒生长对星际偏振曲线的影响

我们将先前工作中发现的由吸积和聚结引起的晶粒尺寸分布的时间演化，应用于星际线偏振波长依赖性的建模。我们特别关注 Serkowski 曲线的参数 $K$ 和 $\lambda_{\max}$，它们分别表征该曲线的宽度和最大波长。我们使用了具有不同纵横比 $a/b$ 的排列硅酸盐和未排列碳质球状颗粒。考虑了尺寸大于截止尺寸 $r_{V,\rm cut}$ 的晶粒的不完美排列。我们发现，在使用常用材料参数（氢数密度 $n_\mathrm{H}=10^3$ cm$^{-3}$，气体温度 $T_\mathrm{gas}=10$~K，以及吸积粘附概率 $S_\mathrm{acc}=0.3$）的原始模型中，演化效应对偏振曲线的影响可以忽略不计。因此，我们应用了去除了硅酸盐聚结阈值的修正模型。在该模型中，$\lambda_{\max}$ 向更长波长移动，且偏振曲线变宽（$K$ 减小），时间尺度约为 $\sim (30 - 50) (n_\mathrm{H}/10^3 \mathrm{cm}^{-3})^{-1}$ Myr。在 $T < 30 (n_\mathrm{H}/10^3 \mathrm{cm}^{-3})^{-1}$ Myr 时的修正模型以及不同的 $r_{V,\rm cut}$ 参数值，也能解释 $K$ 和 $\lambda_{\max}$ 之间观测到的趋势。值得注意的是，演化效应在 $K$ - $\lambda_{\max}$ 图上表现为与 $r_{V,\rm cut}$ 效应垂直的方向。如果我们改变颗粒类型（长球/扁球）和/或改变 $a/b$，则可以重现非常窄的偏振曲线。