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从星际尘埃的 X 射线消光:观测碳、硫及其他痕量元素的前景

星系天体物理 2019-09-11 v1 高能天体物理现象

摘要

我们提出一项关于利用未来 X 射线仪器观测星际介质中存在的碳、硫及其他较低丰度元素(即 Al、Ca、Ti 和 Ni)前景的研究。我们特别关注沿视线对星际尘埃的探测与表征。我们将模拟数据与不同的尘埃团聚体集合进行比较,这些集合或来自既往文献,或由我们使用 SOLEIL-LUCIA 同步辐射光束线测量得到。星际颗粒的消光会引起给定光电吸收边的调制,原则上可追溯到吸收颗粒的化学成分。我们模拟了具有当前 Athena、XRISM 和 Arcus 概念的分辨率与灵敏度特征的仪器数据。在相对近的未来,所研究元素的耗尽与丰度将被可靠确定。对于碳和硫,吸收尘埃的化学表征也将被确定,取决于主导化合物。对于铝和钙,尽管在星际介质中大量耗尽且尘埃吸收显著,但在许多情况下,随含 Al^- 或 Ca^- 化合物化学的变化,吸收边特征可能无显著改变。大颗粒的消光特征可被探测与建模,从而允许对这些元素的不同颗粒尺寸分布进行检验。Ti 和 Ni 的低宇宙丰度将不允许我们对其吸收边特征进行详细研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.08653,
  title  = {X-ray extinction from interstellar dust: Prospects of observing carbon, sulfur and other trace elements},
  author = {E. Costantini and S. T. Zeegers and D. Rogantini and C. P. de Vries and A. G. G. M. Tielens and L. B. F. M. Waters},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08653},
  year   = {2019}
}

备注

12 pages, 9 figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics