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偏振对颗粒形状的敏感性:II. 聚集体

星系天体物理 2025-04-07 v1

摘要

先前的研究(论文 I)考察了多种简单凸颗粒形状的偏振特性,其中一些被发现与从远紫外到远红外的星际尘埃观测偏振特性相一致。在此,我们研究了 45 种非凸形状的光学特性,它们均为 NN 个等大球体的聚集体。我们考虑了通过 3 种不同聚集方案获得的 N=2N=2N=3N=3N=256N=256 随机聚集体。我们还考虑了“修剪”后的 N=256N=256 聚集体,这些聚集体是通过对初始随机聚集体进行系统性修剪以增加其扁平度或伸长率而获得的。所研究聚集体的“宏观孔隙率”范围为 Pmacro=0.18{\cal P}_{\rm macro}=0.18(对于 N=2N=2 双球体)至 Pmacro0.85{\cal P}_{\rm macro}\approx 0.85(对于 N=256N=256 “BA”聚集体)。与星光偏振和极化热发射观测相一致的聚集体,仅限于那些经过修剪以增加其不对称性的形状。如果星际颗粒是高孔隙率聚集体,则必须存在导致极端伸长或扁平的过程;否则,星际颗粒必须由相当致密的结构主导,且最多具有中等孔隙率。结果表明,10μ\mum 硅酸盐特征中的偏振与光学波段星光偏振的比值对孔隙率和形状不敏感。X 射线散射可能是确定星际颗粒孔隙率的最佳工具。我们提出,星际颗粒的适度孔隙率可能是“光解致密化”的结果。在某些 Class-0 核中观察到的高偏振分数,要求在致密区域中存在降低聚集体孔隙率和/或增加其不对称性的过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.02836,
  title  = {Sensitivity of Polarization to Grain Shape: II. Aggregates},
  author = {B. T. Draine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02836},
  year   = {2025}
}

备注

ApJ, accepted. Comments welcomed