星際的冷塵埃性質與亞毫米超研究獲進展

　　大部分星際塵埃都是低溫的冷塵埃，它們吸收恒星的紫外和光學輻射，而后在紅外和亞毫米波段再輻射出來。關于塵埃性質的研究有助于更好地認識恒星和星系的形成與演化。研究塵埃性質的方法是擬合塵埃輻射的光譜能量分布（SED）。天文學者在近鄰星系冷塵埃性質的探索中發現了亞毫米輻射超現象，而亞毫米輻射超的來源和機制至今仍處在爭議中，未有定論。

　　中國科學院新疆天文臺恒星形成與演化團組科研人員基于WISE、Herschel和PLANCK天文衛星的觀測，選出12個具有多波段數據的近鄰矮不規則星系，使用雙黑體模型和層級貝葉斯方法，進行三個波段范圍（22-250 μm，22-350 μm，22-500 μm）的全局SED擬合，旨在探測350、500和850μm波段可能存在的輻射超和研究冷塵埃的性質。研究發現，九個星系存在850μm輻射超（圖1的例子），一個星系存在500μm輻射超，沒有星系存在350μm輻射超。針對九個850μm輻射超星系的分析表明：恒星形成活動不活躍的星系，850μm輻射超易被探測到；具有越低的分子氫氣體質量比重或越低的冷塵埃質量與氣體質量比的星系，其850μm輻射超的探測率越高；隨著星系的演化，原子氫氣體質量比重會降低，850μm輻射超趨于減少甚至會消失（圖2）。

　　相關研究成果發表在《天體物理》上。

　　圖1.針對IC 3268的多波段全局SED擬合，判斷350、500和850 μm處是否存在輻射超。從左到右，波段范圍依次為22-250 μm、22-350 μm、22-500 μm。這里使用雙黑體模型，熱塵埃輻射指數βw = 2，冷塵埃輻射指數βc分別為2（第一行）或自由參數（第二行）。每張圖的左上方列出擬合結果，紅色、綠色和藍色帶狀區域分別表示熱、冷塵埃的擬合結果、兩者之和以及相應的誤差范圍。藍色圓點代表參與擬合的波段，紅色圓點代表不參與擬合，判斷是否存在輻射超的波段。

　　圖2.觀測的850μm微米流量與模型預測值之比與比恒星形成率、分子氫氣體質量比重、冷塵埃質量與氣體質量之比和原子氫氣體質量比重的關系。黑色圖標表示冷塵埃輻射指數βc = 2的雙黑體模型得出的結果，紅色圖標表示冷塵埃輻射指數βc為自由參數的雙黑體模型得出的結果。其中，三角形表示存在亞毫米超的星系，圓形表示不存在亞毫米超的星系。