固态 SiO 光学常数的实验室测量及其在星周尘中的应用
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v1
摘要
硅酸盐矿物属于太空中最丰富的固体。其形成在从 M 型星的富氧化学向 C 型星的富碳化学过渡时变得困难。在中间的 S 型星中，氧和碳被 CO 和 SiO 分子的形成所消耗，用于构建硅酸盐 SiO4 四面体的剩余氧变得稀缺。此时，SiO 分子可能直接凝聚成固态 SiO。固态 SiO 的红外吸收光谱与硅酸盐不同，其特征是在 18 μm 处缺少 Si-O-Si 弯曲模，但在 10 μm 处存在 Si-O 键伸缩模的吸收。这类特征在许多 S 型星光谱中被观测到。我们提出，这一观测结果可以通过在 C/O 丰度比接近 1 时形成作为主要尘埃成分的固态 SiO 来解释。我们通过对在 Si(111) 晶圆上通过气相沉积制备的薄 SiO 薄膜进行实验室透射测量，确定了固态 SiO 的红外吸收特性。从测量光谱中推导出了 SiO 的介电函数。结果被用于含固态 SiO 尘埃的星周尘埃壳辐射转移模型计算。合成光谱与观测光谱的比较表明，固态 SiO 引起的发射带的主要光谱特征与在一些 S 型星中观测到的以 10 μm 为中心但无伴随 18 μm 带的发射带之间获得了合理的一致性。我们提出，固态 SiO 是该 10 μm 光谱特征的载体物质。
引用
@article{arxiv.1210.4430,
title = {Laboratory measurement of optical constants of solid SiO and application to circumstellar dust},
author = {Steffen Wetzel and Markus Klevenz and Hans-Peter Gail and Annemarie Pucci and Mario Trieloff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.4430},
year = {2015}
}