M31中的尘埃
星系天体物理
2019-08-21 v1
摘要
我们使用PPMAP程序分析了M31的Herschel观测。PPMAP图像的分辨率足够高（在M31上为31 pc），使我们能在巨分子云尺度上分析远红外尘埃发射。通过比较PPMAP给出的300微米处远红外发射光学厚度（tau_300）与由RGB恒星红化得到的1.1微米近红外消光光学厚度（tau_1.1），我们表明比值 R_OBS.tau = tau_1.1/tau_300 落在500至1500范围内。如此低的值与许多常用理论尘埃模型不相容，后者预测 R_MODEL.kappa = kappa_1.1/kappa_300（其中kappa为尘埃不透明度系数）在2500至4000范围内。也就是说，除非至少60%在300微米发射的尘埃处于如此致密的源中，以至于它们不太可能遮挡像RGB恒星这样分布广泛的天体的视线。这并非新结果：使用不同观测和/或不同波长获得的变体已被其他研究报道。我们给出两个解析论证，说明为何至少60%的发射尘埃处于足够致密源中的可能性很低。因此，或许有必要探讨观测值 R_OBS.tau 与理论值 R_MODEL.kappa 之间的差异源于现有尘埃模型的局限性。PPMAP还使我们能推导出发射率指数 beta = - dln(kappa_lambda)/dln(lambda) 和尘埃温度 T 的光学厚度加权平均値，记为 betabar 和 Tbar。我们表明，在M31中，R_OBS.tau 与 betabar 反相关：R_OBS.tau = 2042(+/-24)-557(+/-10)betabar。若被证实，这为M31中星际尘埃的性质提供了一个具有挑战性的约束。
引用
@article{arxiv.1908.03458,
title = {The Dust in M31},
author = {Ant Whitworth and Ken Marsh and Phil Cigan and Julianne Dalcanton and Matt Smith and Haley Gomez and Olly Lomax and Matt Griffin and Steve Eales},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03458},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 8 figures, 3 tables