微波天空中的局部尘埃前景：I. 热辐射谱
地球与行星天体物理
2014-11-20 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
对威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)绘制的宇宙微波背景(CMB)辐射图的分析揭示了标准暴胀宇宙学未预言的异常现象。特别地，CMB涨落的四极矩功率异常低，且四极矩与八极矩相互对齐，并与太阳系几何结构对齐。文献中已提出，太阳系附近未被识别的尘埃云对微波天空的污染可能是这些异常的原因。本文中，我们模拟了由几种材料的球形均匀粒子组成的云的热辐射。利用WMAP多波长数据和早期红外观测对假设尘埃云的光谱约束，确定了尘埃云的物理特性。为了使其发射率在WMAP波长范围(3至14毫米)内表现出平坦的、类似CMB的波长依赖性，并在红外光中不可见，其粒子必须是宏观的。几毫米大小的硅酸盐球体和小一个数量级的碳质粒子即可满足要求。根据我们对黄道云和柯伊伯带中此类粒子丰度的估计，每片云的光学深度约为1E-7量级，太阳系尘埃在微波波段可贡献约10微开尔文(在一个数量级内)。这不仅有趣地接近异常幅度(约30微开尔文)，而且令人警惕地高于目前认为的WMAP结果系统偏差幅度(低于5微开尔文)，对于未来灵敏度更高的任务(如PLANCK)更是如此。
引用
@article{arxiv.0910.1317,
title = {The local dust foregrounds in the microwave sky: I. Thermal emission spectra},
author = {V. Dikarev and O. Preuss and S. Solanki and H. Krueger and A. Krivov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.1317},
year = {2014}
}
备注
33 pages, 9 figures, 1 table. The Astrophysical Journal, 2009, accepted