探测红移 z<1.4 类星体吸收系统中的星际硅酸盐尘埃颗粒特性
摘要
视线穿过前景星系的遥远类星体光谱中的吸收线，为探测星系中星际介质（ISM）的尘埃和气体成分提供了宝贵工具。我们通过在朝向类星体 AO 0235+164 的 z=0.52 吸收体中探测到 10 微米硅酸盐特征，首次提供了类星体吸收系统（QAS）中存在硅酸盐尘埃的证据。我们展示了两个后续项目的结果，利用斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）的存档红外光谱，研究了总共 13 个红移范围在 0.1<z<1.4 的 QAS 中的星际硅酸盐尘埃颗粒特性。我们在所研究的 QAS 中清晰地探测到了 10 微米硅酸盐特征。在具有足够光谱覆盖源的样本中，我们也探测到了 18 微米硅酸盐特征。我们发现不同吸收体之间 10 微米星际硅酸盐吸收特征的宽度、峰值波长和子结构存在变化。这表明这些遥远星系中的硅酸盐尘埃颗粒特性可能彼此不同，且与银河系中的特性也不同。基于与文献中实验室推导剖面的比较，我们在几个源中还发现迹象表明，硅酸盐尘埃颗粒的结晶度可能显著高于非晶态银河系 ISM 中的颗粒。这一点在朝向类星体 PKS 1830-211 的 z=0.89 吸收体中尤为明显，其 10 微米附近的子结构与结晶橄榄石成分一致。若得到证实，这些颗粒特性的变化可能对过去 90 亿年（9 Gyrs）的尘埃和星系演化产生影响，并对高红移尘埃与本地尘埃相似的常用假设提出挑战。我们还讨论了硅酸盐尘埃吸收强度与碳质尘埃特性及气相金属特性（如从紫外/光学光谱确定的气体速度弥散）之间趋势的迹象。
引用
@article{arxiv.1405.0426,
title = {Probing Interstellar Silicate Dust Grain Properties in Quasar Absorption Systems at Redshifts z<1.4},
author = {Monique C. Aller and Varsha P. Kulkarni and Donald G. York and Daniel E. Welty and Giovanni Vladilo and Debopam Som},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.0426},
year = {2014}
}
备注
6 pages, 2 figures. To appear in the proceedings of "The Life Cycle of Dust in the Universe: Observations, Theory, and Laboratory Experiments", Taipei, Taiwan