旋转尘埃发射：不规则颗粒形状、瞬态加热效应及与 WMAP 结果的比较

普朗克卫星有望回答关于早期宇宙的关键问题，但它也进一步加深了我们对异常微波发射的理解。旋转尘埃颗粒的电偶极子发射一直是对异常微波发射最受青睐的解释。在本文中，我们提出了一种计算具有转动惯量 $I_{1}> I_{2}> I_{3}$ 的不规则形状小颗粒旋转发射的方法。我们表明，具有给定角动量的无外力矩旋转不规则颗粒会在多个频率模式下辐射。由此产生的旋转尘埃谱的峰值频率和发射率随由 $I_{1}:I_{2}:I_{3}$ 定义的颗粒形状不规则度增加而增加。我们讨论了在不同内部热涨落区域下，体坐标系中偶极矩 $\bmu$ 的取向如何影响旋转尘埃谱。我们表明，在强热涨落情况下，旋转尘埃发射率对 $\bmu$ 取向的敏感度低于弱热涨落情况。我们计算了在一系列气体密度和偶极矩下的旋转尘埃谱。研究了可压缩湍流对旋转尘埃发射强度的影响。我们表明，随着声速马赫数 $M_{s}$ 从 2 增加到 7，湍流介质中的发射强度相对于均匀介质增加了 1.2-1.4 倍。最后，通过将我们改进的模型拟合到五年期威尔金森微波各向异性探测交叉相关前景谱，对 H$\alpha$ 相关和 100 $\mu$m 相关发射谱均约束了旋转尘埃参数。