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SPHEREx:鸢尾花星云中芳香族、脂肪族及多环芳烃尺寸的演化

星系天体物理 2025-12-11 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

结合宇宙历史、再电离时期与冰探索者光谱光度计(SPHEREx)的观测数据与斯皮策光谱图数据,研究了鸢尾花星云(NGC7023)西北光解离区(PDR)中芳香族、脂肪族及多环芳烃(PAH)尺寸的演化。通过直接积分确定了3.3-3.4微米复合体(I3.3_{3.3})和11.2微米(I11.2_{11.2})PAH谱带强度。此外,通过使用建模的高采样多分量光谱拟合SPHEREx带通积分测光,将前者分解为3.3微米(I'3.3_{3.3})和3.4微米(I'3.4_{3.4})子特征。I3.3_{3.3}、I11.2_{11.2}、I'3.3_{3.3}和I'3.4_{3.4}均在PDR处达到峰值。利用NASA艾姆斯PAH红外光谱数据库,通过拟合斯皮策数据中分离的PAH分量,获得了平均碳原子数(NC\overline{\rm N_{C}})和小PAH分数(fsmallf_{\rm small});70NC7670\lesssim\overline{N_{C}}\lesssim760.24fsmall0.360.24\lesssim\text{f}_{\rm small}\lesssim0.36。I'3.4_{3.4}/I'3.4_{3.4}、I11.2_{11.2}/I3.3_{3.3}NC\overline{\rm N_{C}}fsmallf_{\rm small}均显示出与该区域大尺度形态相匹配的分界。对于I'3.3_{3.3}和I'3.4_{3.4},当相互绘制时,这种分界表现为两种不同的趋势,一种与致密介质相关,另一种与弥散介质相关;[NH,ali/NH,aro]dense[N_{\rm H,ali}/N_{\rm H,aro}]_{\rm dense} = 0.42±\pm0.01,[NH,ali/NH,aro]diffuse[N_{\rm H,ali}/N_{\rm H,aro}]_{\rm diffuse} = 0.10±\pm0.01。NC\overline{\rm N_{C}}fsmallf_{\rm small}与I11.2_{11.2}/I3.3_{3.3}初步呈现相关性(R分别为0.54±\pm0.05和-0.45±\pm0.05)。需要更多样化的较大(或更大)延展星际介质天体来加强这些相关性,将其转化为PAH尺寸的定量校准器,并确定涉及I'3.3_{3.3}的相关性差异。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.20919,
  title  = {SPHEREx: Aromatics, Aliphatics and PAH Size across the Iris Nebula},
  author = {Christiaan Boersma and Alexandros Maragkoudakis and Louis J. Allamandola and Jesse D. Bregman and Pasquale Temi and Vincent J. Esposito and Ryan C. Fortenberry},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20919},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 11 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal