利用 HI、HII 和 H$_2$ 绘制银河系尘埃发射与消光

中性氢 (HI) 发射在高银纬处紧密追踪尘埃柱密度,因此是预测尘埃消光的有力工具。然而,HI 柱密度 $N_{\rm HI}$ 与 Planck 观测到的高纬尘埃发射之间的关系在几十度的尺度上存在 $\lesssim 20\%$ 量级的大尺度残差。在本工作中,我们通过纳入来自电离 (HII) 和分子 (H$_2$) 气体相的数据,改进了覆盖天空比例 $f_{\rm sky}=13.5\%/11.0\%$ (5577/4555\,deg$^2$) 的北/南银极的基于 HI 的尘埃模板。我们通过对 HI 光谱数据进行聚类分析以识别具有不同尘埃性质的离散云团,从而做出了进一步改进。然而,拟合残差仅得到适度降低。我们使用辅助数据集量化了气尘比、尘埃温度与不透明度以及磁场方向变化对这些残差的贡献。尽管少数特定区域的残差可归因于这些因素,但没有单一解释能涵盖大部分残差。假设沿每条视线具有恒定的尘埃温度,我们推导出高纬尘埃温度变化的上限为 $\sigma_T<1.28$K,低于以往研究报告的温度变化。需要对追踪银河系气体和尘埃性质的多个现有及即将到来的数据集进行联合分析,以阐明此处发现的气体与尘埃性质变化的起源,并显著改进基于气体的消光图。