DustPedia 星系的尘埃发射轮廓

大多数辐射转移模型假设旋涡星系中的尘埃呈指数分布。本文旨在通过分析了 DustPedia 样本中星系尘埃的二维大尺度分布来验证这一假设。为此，我们利用 Herschel 在 100 至 500{\mu}m 五个波段下的成像数据，这些波段主要示踪冷尘埃成分，而冷尘埃构成了旋涡星系中尘埃质量的主要部分。对于 320 个盘星系的子样本，我们使用多波段建模代码 GALFITM 成功对所有五个波段的 Herschel 图像以单一 S\'ersic 模型进行了同时拟合。我们报道，表征 S\'ersic 轮廓形状的 S\'ersic 指数 $n$ 在所有 Herschel 波段中系统性地低于 1，且几乎不随波长变化。在 250{\mu}m 处的平均值为 $0.67\pm0.37$（187 个星系拟合得 $n_{250}\leq0.75$，87 个星系为 $0.75<n_{250}\leq1.25$，46 个为 $n_{250}>1.25$）。多数观测轮廓在内区（$r<0.3-0.4$ 光学半径 $r_{25}$）呈现亏缺，外部分则近似指数分布。我们还发现尘埃发射轮廓在更远的距离 $(0.5-0.6)r_{25}$ 处存在断裂，并与光学和近红外中的断裂相关联。我们假定内星系区域观测到的尘埃发射缺失与该区域 HI 面密度的径向轮廓凹陷有关，因为原子气体在此达到足够高的面密度而转化为分子气体。若星系在内区有触发的恒星形成（例如由于强棒不稳定性将气体向内输运到中心，或伪核球形成），则观测到中心无亏缺甚至尘埃发射过剩。