行星状星云 IC 418 的尘埃发射建模

我们利用一个由先前对恒星性质和电离星云特征的确定所控制的详细模型，研究了行星状星云 IC 418 的红外 (IR) 尘埃发射，保留尘埃类型、数量以及相对于中心星距离的分布作为自由参数。该模型包含电离区和复合前缘之外的中性区（光解离区，或 PDR），其中形成 [OI] 和 [CII] 红外谱线。我们成功再现了从 2 到 200 μm 的观测红外发射。通过累加位于中性区的大颗粒无定形碳和位于电离区（更靠近中心星）的小石墨颗粒的贡献拟合了全局能量预算。在 11.5 和 30 μm 处看到的两个发射特征也通过假设它们分别由碳化硅 (SiC) 和镁铁硫化物 (Mg$_x$Fe$_{1-x}$S) 产生而得以再现。为此，我们需要考虑颗粒的椭球形状以再现这些特征的光谱分布。一些元素在气相中耗尽：Mg、Si 和 S 具有亚太阳丰度（按质量比太阳低 -0.5 dex），而 C+N+O+Ne 的总质量丰度接近太阳。将尘埃和气态形式中存在的元素丰度相加得出接近但不高于太阳的值，确认了特征载体的识别是合理的。铁强烈耗尽（比太阳低 3 dex），我们模型中尘埃中存在的少量铁远不足以恢复太阳值。在拟合过程的残差中发现一个介于 12 和 25 μm 之间的剩余特征，我们未能识别。