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远红外发射

时间:2019-08-30    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

远红外发射

  

银道面远红外弥漫辐射的研究用来揭示在银道面上星际尘埃的空间分布

和温度分布的情况,这主要是利用球载和机载望远镜以及 IRAS 来进行观测

的。

银道面上λ>100μm 的远红外弥漫辐射从总体上看来与 CO 的分布极为

相像,除了在银心附近亮度达最大外,沿银道面在 b≤±1.5°内呈一个几乎

等宽的窄带分布。在λ=10O,260 和 300μm 测到的在银经 10°—60°,银纬

—0.5°≤b≤0.5°之间的远红外弥漫辐射的强度分布。这种远红外的发射

主要是由尘埃的热发射所导致的,由于它与 CO 分布相关可看出气尘间必然存

在某种紧密的物理联系。由此可导出银道面尘埃的许多动力学的和物理的性

质。首先,可以发现在远红外尘埃的发射率 Qγ与频率ν的关系呈幂律分布,

即 Q∞νn。由上述三个波段观测可得到 n≈2。此外,可由其中两个远红外波

测到的强度计算出尘埃温度 Td。在银道面上 l=10°-43°区域得到的尘埃平

均温度 Td=23K。在 Td 知道后就可求出在特定波长上的光深τd。在 10°≤1

≤43°,λ= 260μm 时平均光深τd≈6.2×10-3,τdmax≈10-2,由此可见,

在远红外银道面确实是光学薄的。假设银河中的平均气尘质量比与宇宙丰度

相同,从而可得尘埃质量吸收系数 Kv=4.6(v/1012Hz)2,由:

Td=KvNMd 就可求出尘埃质量柱密度 Nmd,其在 10°≤1≤43°内的平均值

为 Nmd=1×10-3g/cm2。

在更短的波长上,IRAS 也对银道面的弥漫红外辐射进行了大量测量,其


中实线为未去除个别强源时的情况,l≈80°的尖峰是天鹅座复合体的强发

射。虚线则是去除个别源影响后的平均值。这个分布与银道面内氢原子的分

布情况基本一致,而与 CO 的分布有些差别。由此得到的银道面上 b≈0°处

尘埃温度的径向分布,其平均值为 22K,这与由更长波长上推出的 Td=23K 十

分一致。可见尘埃温度在银河中心显得比其它地方高。此外在大致 5kpc 处又

达另一个极大值,这里恰对应于 l=30°的地方。对于银道面上这种远红外弥

漫辐射的来源存在两种不同看法。一种认为这主要是由 OB 星周围存在的低密

底 HⅡ区中的星际尘埃的贡献,这由 60μm,100μm 发射与氢原子分布相一

致而得到证实。另一种则认为这是由 星际辐射场加热的分子云中尘埃的贡

献,其根据是在更长波长上的发射与 CO 分布相一致。哪一种看法更符合实际

尚无定论,也许不同波长上远红外发射的分布不但取决于尘埃的密度,也取

决于尘埃的温度。

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