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近邻矮不规则星系的冷尘埃性质与亚毫米超研究获进展
2021-08-17 18:50:00| 【 【打印】【关闭】

  绝大部分星际尘埃都是低温的冷尘埃,它们吸收恒星的紫外和光学辐射,而后在红外和亚毫米波段再辐射出来。尘埃性质的研究有助于更好地认识恒星和星系的形成与演化。研究尘埃性质最直接有力的方法是拟合尘埃辐射的光谱能量分布(SED)。天文学者在近邻星系冷尘埃性质的研究中发现了亚毫米辐射超现象,但是亚毫米辐射超的来源和机制至今仍在激烈的争议中,未有定论。  

  新疆天文台恒星形成与演化团组科研人员基于WISEHerschel和PLANCK天文卫星的观测,选出12个具有多波段数据的近邻矮不规则星系,使用双黑体模型和层级贝叶斯方法,进行三个波段范围(22–250 μm,22–350 μm,22–500 μm)的全局SED拟合,目的是探测350500 850μm波段可能存在的辐射超和研究冷尘埃的性质。研究发现九个星系存在850μm辐射超(见图1的例子),一个星系存在500μm辐射超,没有星系存在350μm辐射超。针对九个850μm辐射超星系的分析表明:(1)恒星形成活动不活跃的星系,850μm辐射超容易被探测到;(2)具有越低的分子氢气体质量比重或者越低的冷尘埃质量与气体质量比的星系,其850μm辐射超的探测率越高;(3)随着星系的演化,原子氢气体质量比重会降低,850μm辐射超趋于减少甚至会消失(见图2)。该成果已发表于美国《天体物理》月刊(2021ApJ91551C 

  文章链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abfe67 

  

  图1.针对 IC 3268 的多波段全局SED拟合,判断350、500 和850 μm 处是否存在辐射超,。从左到右,波段范围依次为 22–250 μm,22–350 μm,22–500 μm。这里使用双黑体模型,热尘埃辐射指数βw = 2,冷尘埃辐射指数 βc 分别为 2 (第一行)或自由参数(第二行)。每张图的左上方列出了拟合结果,红色、绿色和蓝色带状区域分别表示热、冷尘埃的拟合结果、两者之和以及相应的误差范围。蓝色圆点代表参与拟合的波段,红色圆点代表不参与拟合,判断是否存在辐射超的波段。

  

  图2.观测的850μm微米流量与模型预测值之比与比恒星形成率、分子氢气体质量比重、冷尘埃质量与气体质量之比和原子氢气体质量比重的关系。黑色图标表示冷尘埃辐射指数βc = 2的双黑体模型得出的结果,红色图标表示冷尘埃辐射指数βc 为自由参数的双黑体模型得出的结果。其中三角形表示存在亚毫米超的星系,圆形表示不存在亚毫米超的星系。

 

作者:常正雪

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