星际尘埃中的氧与铁：一项X射线研究
高能天体物理现象
2023-02-08 v1 星系天体物理
摘要
理解星际介质（ISM）的化学对于认识星系与恒星演化至关重要。X射线为研究银河系中不同视线方向上的尘埃化学组成与结晶度提供了极佳途径。本文在软X射线波段（<1 keV）研究星际介质弥漫区的尘埃颗粒化学。我们利用基于实验数据新近计算的X射线尘埃消光截面，探究氧K壳层与铁L壳层吸收。我们分析了位于银道面内5个低质量X射线双星的XMM-Newton与Chandra光谱，并同时对氧与铁的气体和尘埃特征进行建模。本研究使用的尘埃样品包括具有不同Mg:Fe比的硅酸盐、硫化物、铁氧化物与金属铁。多数尘埃样品同时具有非晶与结晶晶格构型。消光截面采用Mie散射近似计算，并假设尘埃粒径服从幂律分布。我们发现，富镁非晶辉石（Mg0.75Fe0.25SiO3）在多数X射线源视线方向上占比最大，平均约70%。此外，我们发现视线中约15%的尘埃柱密度以金属Fe形式存在。我们未发现铁磁化合物（如Fe3O4或硫化铁FeS、FeS2）的强证据。本研究证实铁从气相大量耗尽进入固态；超过90%的铁存在于尘埃中。中性氧的耗尽较轻微，依视线方向不同在10–20%之间。
引用
@article{arxiv.2210.05778,
title = {Oxygen and iron in interstellar dust: an X-ray investigation},
author = {I. Psaradaki and E. Costantini and D. Rogantini and M. Mehdipour and L. Corrales and S. T. Zeegers and F. de Groot and J. W. A. den Herder and M. Mutschke and S. Trasobares and C. P. de Vries and L. B. F. M. Waters},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05778},
year = {2023}
}
备注
A&A accepted, 13 pages, 5 figures