煤袋星云的近红外消光定律及其变化

近年来，从紫外 (UV)、光学到近红外和中红外 (IR) 波段的星际消光波长依赖性已被广泛研究。尽管已确定 UV/光学消光定律在不同视线方向上存在显著差异，但红外消光在不同环境中的变化尚不清楚。在本工作中，我们利用色余法并以红巨星作为消光示踪物，基于 2MASS 和 Spitzer/GLIMPSE 巡天数据，确定了邻近无恒星暗云——煤袋星云 (Coalsack nebula) 在四个 Spitzer/IRAC 波段的星际消光 $A_\lambda$。我们选取了横跨星云的五个独立区域，这些区域涵盖了由视觉消光、Spitzer/MIPS 24$\mu$m 发射和 CO 发射所示踪的从弥散、半透明到致密等多种物理条件。我们发现，相对于 $A_{Ks}$ 的中红外消光 $A_\lambda/A_{Ks}$ 从弥散环境到致密环境呈下降趋势，这可以用致密区域中尘埃增长无效来解释。我们还计算了四个 IRAC 波段的平均消光（相对于 $A_{Ks}$），其表现出平坦的中红外消光定律，与之前对其他区域的测定结果一致。IRAC 4.5$\mu$m 波段的消光异常高，远高于其他三个 IRAC 波段。这一现象无法用 CO 和 CO$_2$ 冰来解释。此外，我们还推导了煤袋球状体 2 (Coalsack Globule 2) 中四个代表性区域（分别表现出强冰吸收、中等或弱冰吸收、以及极弱或无冰吸收）在四个 IRAC 波段的中红外消光。推导出的中红外消光曲线均为平坦型，且 $A_\lambda/A_{Ks}$ 随 H$_2$O 冰吸收光学深度的减小而增加。