非化学计量非晶态硅酸盐的光学性质及其在星周尘埃消光中的应用

确定了非化学计量非晶态镁铁硅酸盐的光学常数。结果表明，这些常数能很好地复现演化恒星的观测中红外发射光谱。通过脉冲激光沉积制备了化学计量与非化学计量非晶态镁铁硅酸盐薄膜。分别在2至200 $\mu$m和1.7至33 $\mu$m波长范围内进行了透射率和椭偏测量。利用振子模型由透射率以及椭偏 $\Psi$ 和 $\Delta$ 光谱推导出光学常数。将这些光学常数应用于辐射转移模型，以检验超巨星周围星周尘埃壳观测光谱特征的可复现性。所选四颗超巨星的光谱在9至25 $\mu$m波长范围内以非晶态硅酸盐尘埃发射为主。为与观测光谱良好拟合，我们考虑了非晶刚玉和金属铁颗粒作为额外尘埃成分，以解释 $\lambda<8 \mu$m处及两个硅酸盐特征之间的尘埃发射。对于每个天体，通过自动优化程序导出一组模型参数（尘埃质量、凝聚温度），其能很好复现观测。因此，使用新光学数据的模型光谱发现，位于 $\approx 10$ 和 $\approx 18 \mu$m处的硅酸盐谱带依赖于硅酸盐体系中的镁铁比，且良好拟合需要非晶态硅酸盐尘埃成分含有显著铁含量，以复现观测到的硅酸盐谱带峰位与形状。