星际硅酸盐尘埃类似物的低温远红外与亚毫米波质量吸收系数
星系天体物理
2015-05-30 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
冷尘粒在远红外/亚毫米波段的发射通常表示为修正黑体定律，其中尘埃质量吸收系数 (MAC) 由与温度和波长无关的发射率光谱指数 beta 描述。然而，来自空间和气球搭载任务的众多数据，以及近期来自 Herschel 和 Planck 的数据表明，尘埃发射尚未被充分理解，beta 与尘粒温度之间观察到的反相关性即揭示了这一点。为了给天文学家提供解释远红外/亚毫米波观测所需的数据，我们合成了富含 Mg 和 Ca、具有橄榄石和辉石化学计量比的星际无定形和结晶硅酸盐尘粒类似物，并在 100-1000/1500 \mum 波长范围内测量了尘粒温度从 300 K 到 10 K 时的 MAC。我们发现，尘粒的 MAC 随着尘粒温度的降低而减小，且定义为 MAC 曲线斜率的局部光谱指数 beta 与尘粒温度呈反相关。这些在结晶样品中未观察到的变化与样品的无定形性质有关。此外，MAC 的光谱形状很复杂：在短波长处 (lambda < 500/700 \mum)，对于所有尘粒温度和尘粒成分，beta 均在 1.6 - 2.1 范围内；而在较长波长处 (lambda > 500/700 \mum)，辉石化学计量比样品的 beta < 2，橄榄石化学计量比样品的 beta > 2。因此，天文学家使用的基于单一与温度和波长无关的光谱指数的简化渐近表达式，不适合描述尘埃 MAC 及尘埃发射，并可能在推导参数（如尘埃质量和尘埃物理化学性质）时引入显著误差。相反，尘埃发射模型应使用随波长和温度变化的尘埃 MAC。
引用
@article{arxiv.1109.2758,
title = {Low temperature FIR and submm mass absorption coefficient of interstellar silicate dust analogues},
author = {A. Coupeaud and K. Demyk and C. Meny and C. Nayral and F. Delpech and H. Leroux and C. Depecker and G. Creff and J. B. Brubach and P. Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.2758},
year = {2015}
}