光致电离区中的纳米级颗粒耗尽
星系天体物理
2022-10-05 v1
摘要
背景。碳质纳米颗粒在星际介质(ISM)尤其是光致电离区(PDRs)的理化过程中起着基础性作用。其性质随局域物理条件变化,并影响局域化学与动力学。目的。我们旨在揭示碳质纳米颗粒在三个不同PDR中的演化,并提出一种作为对物理条件响应的尘埃演化情景。方法。我们使用Spitzer/IRAC(3.6、4.5、5.8和8 m)与Spitzer/MIPS(24 m)以及Herschel/PACS(70 m)来绘制IC63与Orion Bar中的尘埃发射图。为评估尘埃性质,我们使用辐射转移代码SOC与THEMIS尘埃模型对这些区域的尘埃发射进行建模。结果。无论何种PDR,我们发现纳米颗粒均被耗尽,且其最小尺寸大于弥漫星际介质(DISM)中的情况,这表明导致纳米颗粒光破坏的机制在给定临界尺寸下限以下非常高效。纳米颗粒尘埃-气体质量比随G0及照亮恒星的有效温度的演化表明,纳米颗粒通过较大颗粒碎裂形成与纳米颗粒光破坏之间存在竞争。我们采用经典一维方法对由辐射压驱动的尘埃碰撞进行建模,以表明这是通过碎裂解释纳米颗粒形成、进而解释不同PDR间观测到的纳米颗粒尘埃-气体质量比变化的合理情景。结论。我们发现不同PDR间纳米颗粒尘埃性质存在广泛差异,且这些区域普遍存在纳米颗粒耗尽趋势。我们提出了一种由辐射压诱导碰撞导致大颗粒碎裂从而形成纳米颗粒的合理情景。
引用
@article{arxiv.2209.04282,
title = {Nano-grain depletion in photon-dominated regions},
author = {T. Schirmer and N. Ysard and E. Habart and A. P. Jones and A. Abergel and L. Verstraete},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04282},
year = {2022}
}