NGC 3044 与 NGC 4157 中 617 MHz 至 $\lambda$ 850 $\mu$m 的相关性（宇宙射线与冷尘埃）

我们展示了利用 JCMT 获得的 NGC 3044 和 NGC 4157 在 $\lambda\,450 \mu$m 和 $\lambda\,850 \mu$m 波段的首批地图，以及利用 GMRT 获得的 617 MHz 波段的首批地图。在 NGC 3044 的射电连续谱和亚毫米波段，以及在 NGC 4157 的射电连续谱中，均探测到了高纬度辐射，其中包括若干新特征。这两星系在长波段的尘埃光谱均需采用双温度模型进行拟合，表明存在冷尘埃。NGC 3044 和 NGC 4157 的尘埃质量分别为 $M_d\,=\,1.6\,\times\,10^8 M_\odot$ 和 $M_d\,=\,2.1\,\times\,10^7 M_\odot$，且主要由冷成分主导。这两个星系中 617 MHz 与 $\lambda\,850 \mu$m 辐射之间存在明显的相关性。就 NGC 3044 而言，这意味着非热同步辐射与冷尘埃之间存在关联。617 MHz 分量代表了过去 $10^{7-8}$ 年内大质量恒星形成的积分，而 $\lambda \,850 \mu$m 辐射则代表了来自弥漫星际辐射场 (ISRF) 的加热效应。当对 $\lambda\,850 \mu$m 数据应用平滑核以解释宇宙射线 (CR) 电子扩散尺度与 ISRF 光子到达尘埃的平均自由程之间的差异时，617 MHz 与 $\lambda\,850 \mu$m 的相关性得到改善。NGC 3044 的最佳拟合关系为 $L_{617_{\rm MHz}}\,\propto\,{L_{850 \mu{\rm m}}}^{2.1\,\pm\,0.2}$。如果冷尘埃发射率的变化主要由尘埃密度变化主导，且同步辐射取决于磁场强度（气体密度的函数）以及宇宙射线电子的产生（大质量恒星形成率的函数，因此通过 Schmidt 定律也是密度的函数），那么 NGC 3044 的预期相关性为 $L_{617_{\rm MHz}}\,\propto\,{L_{850 \mu{\rm m}}}^{2.2}$，这与观测到的相关性一致。