来自 SOFIA 成像的多环芳烃沿 NGC 7027 新近外流形成的证据

我们报告了利用平流层红外天文台（SOFIA）机载 2.5 米望远镜对行星状星云（PN）NGC 7027 进行的空间分辨（FWHM$\sim3.8-4.6"$）中红外成像观测。NGC 7027 的图像是使用 SOFIA 望远镜暗弱天体红外相机（FORCAST）在 6.3、6.6、11.1、19.7、24.2、33.6 和 37.1 $\mu\mathrm{m}$ 波段获取的。观测揭示了来自多环芳烃（PAH）和温暖尘埃（$T_D\sim90$ K）的发射，它们位于围绕电离气体和中心星的分子包层的被照亮内边缘。使用 DustEM 代码拟合了由 FORCAST 获得的通量光谱能量分布以及红外空间天文台（ISO）短波长光谱仪（SWS）获取的 NGC 7027 档案红外光谱。最佳拟合尘埃模型给出的总尘埃质量为 $5.8^{+2.3}_{-2.6}\times10^{-3}$ $\mathrm{M}_\odot$，其中大碳质颗粒（$a=1.5$ $\mu$m）、极小颗粒（$a \sim12\AA$）和 PAHs（$3.1\AA<a<12\AA$）按质量分别占尘埃的 96.5%、2.2% 和 1.3%。37 $\mu$m 光深图显示，在包层中与先前确定的中心星准直外流重合的区域，尘埃柱密度出现极小值。这些光深极小值在空间上还与 6.2 $\mu$m PAH 特征的增强重合，该特征由 6.3 和 6.6 $\mu$m 图推导得出。我们将尘埃光深与 PAH 6.2 $\mu$m 特征强度的空间反相关及其与中心星外流的对齐，解释为在致密（$n_H\sim10^5\,\mathrm{cm}^{-3}$）光致解离区（PDR）和分子包层的后激波环境中尘埃处理和通过颗粒-颗粒碰撞快速形成 PAH 的证据。