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原始成分还是尺寸演化:当前的尘埃模型能否重现邻近原恒星中观测到的发射率?

星系天体物理 2026-06-29 v1

摘要

星际尘埃是许多天文观测中的关键要素。表征致密气体和恒星形成环境中的颗粒对于约束行星形成的原始条件也至关重要。然而,尘埃特性仍然缺乏表征且存在争议:在邻近原恒星中观测到的低尘埃发射率至今尚未完全解释。在本研究中,我们旨在确定是否有可能从嵌入原恒星尘埃发射的多波长观测中反演尘埃特性,以及当前尘埃模型在多大程度上能够重现年轻原恒星中观测到的尘埃发射率指数值。我们使用模型原恒星包层进行了热尘埃发射的辐射转移计算,考虑了社区中常用的不同尘埃光学特性。这使我们能够探索尘埃成分对谱指数的影响,试图解释邻近原恒星观测中发射率指数的变化。我们发现,仅不同尘埃模型的结果就会导致谱指数的巨大变化,而无需尘埃颗粒尺寸演化。然而,如果不包含意外大的毫米级加工颗粒,我们的工作无法重现某些原恒星包层中发现的最低发射率指数值。我们表明,适当的方法可以从毫米波长的谱指数观测中以非常小的不确定性测量尘埃发射率。不同观测源之间的发射率指数变化以及社区最常用的尘埃模型意味着尘埃的内在成分不足以解释最低的谱指数值。因此,可能必须考虑产生更大尘埃颗粒的早期尘埃演化才能获得完整的图景。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.29895,
  title  = {Pristine composition or size evolution: Can current dust models reproduce emissivities observed in nearby protostars?},
  author = {M. -A. Carpine and A. Maury and N. Ysard and L. Cacciapuoti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.29895},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics (June 2026)