偏振效率作为尘埃颗粒增长与星际磁场性质的指引

我们解释了17个天体（包含243颗恒星）观测到的偏振效率$P_{\max}/E(B-V)$与最大偏振波长$\lambda_{\max}$之间的关系，这些天体分为两组：“暗云”和“开放星团”。根据参数$\lambda_{\max}$的分布将天体归入其中一组。我们使用具有不完全排列和随时间演化尺寸分布的均匀硅酸盐和碳质球状颗粒模型。假设偏振主要由尺寸$r_{V} \ga r_{V,\rm cut}$的大硅酸盐颗粒产生。具有重现星际消光平均曲线的初始尺寸分布的模型无法解释若干暗云观测到的$\lambda_{\max} \ga 0.65\,\mkm$值。我们依据Hirashita & Voshchinnikov (2014)的模型，假设尘埃尺寸分布由于吸积和凝聚而改变。在纳入演化效应后，$\lambda_{\max}$在时标$\sim 20 (n_\mathrm{H}/10^3 \mathrm{cm}^{-3})^{-1}$ Myr内向更长波长偏移，其中$n_\mathrm{H}$是发生尘埃处理的分子云中的氢密度。当偏振颗粒尺寸增大时，比值$P_{\max}/E(B-V)$急剧下降。颗粒取向程度和方向的变化仅中度影响该比值。我们还发现，长球状颗粒的轴比不显著影响偏振效率。对于扁球状颗粒，形状效应更强，但在大多数情况下产生的偏振曲线相较于观测值过窄。