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上海天文台科研人员在银河系尘埃消光研究取得

发布时间:2024-02-12天文科普
银河系是一个圆盘状的星系,圆盘上有大量的气体和尘埃,从而形成了肉眼可见的壮观的黑色星云(图1)。 沿着银盘(低银河纬度),由于尘埃的严重消光,我们在光波长下几乎看不

银河系是一个圆盘状的星系,圆盘上有大量的气体和尘埃,从而形成了肉眼可见的壮观的“黑色星云”(图1)。 沿着银盘(低银河纬度),由于尘埃的严重消光,我们在光波长下几乎看不到银河系外的物体。 因此,一般来说,河外(河外)天体的研究主要集中在远离银盘(高银纬度)的天空区域。 尽管如此,由于银河系的盘面有一定的厚度,而太阳又处于盘面厚度的中心,所以无论从哪个方向看,仍然存在一定程度的银河尘埃消光现象。

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图1,肉眼可见的银河系尘埃(黑色星云部分),图片来自维基百科。

因此,对于河外天体来说,银河系中的尘埃消光是必须纠正的效应。 近二十年来,天文研究领域应用最广泛的银河消光图是施莱格尔等人给出的结果。 1998年基于红外卫星(COBE和IRAS)测量的银河系尘埃辐射(以下简称SFD消光图,见图2)。 自SFD消光图发布以来,开展了大量工作来独立测量银河系消光,从而进一步测试SFD图。 这些测试的一种巧妙而优雅的方法是利用宇宙学原理对银河系的灭绝进行独立测量。

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图2是Schlegel等人给出的整个天空银河系尘埃的红化值图。 1998 年基于 COBE 和 IRAS 红外卫星的测量。

所谓宇宙学原理,就是宇宙中不存在特殊的位置(所有位置生而平等)。 用更专业的方式来说,在大尺度上,宇宙是均匀且各向同性的。 因此,当我们从不同方向观察银河系外的天体时,它们的统计特性在大尺度上应该是完全一致的。 具体来说,在相同的观测深度,我们应该看到相同数量的天体,并且这些天体的统计物理特性,例如它们的平均颜色,也应该完全一致。

然而,如前所述,银河系灭绝将在观测上打破这一宇宙学原理所预测的各向同性。 在消光度较高的天空区域,相同的物体会显得更暗。 也就是说,在观测相同深度时,消光度较高的天空区域可见的天体数量会变少。 不仅如此,由于尘埃在短波段的消光作用比长波段的强,因此在高消光的天空区域天体的颜色也会变得更红。

近日,上海天文台博士生李林林在导师沉世银研究员的指导下,基于宇宙学原理和尘埃在短波长波段的强消光特性,利用海量观测数据, -波段(光学范围内波长最短的波段)首次出现。 对银河系灭绝进行了系统的统计研究。 本工作使用的数据来自中国天文学家主导的南银河冠u波段巡天项目。 这项工作的创新之处在于,首次将银河系尘埃的消光(通过星系计数获得)和红化(通过星系颜色获得)效应同时结合起来,在海量数据的支持下得到高精度的统计结果。数据。

研究结果表明,目前常见的SFD银河系尘埃消光图在高消光天空区域存在明显高估(见图3)。 不仅如此,本工作结合银河系尘埃的消光和红化,进一步利用统计方法对银河系尘埃的物理性质给出约束——银河系尘埃的消光曲线(由某些模型(如O'Donnell 1994年给出的经典消光曲线)可以准确地描述,而某些模型(如Fitzpatrick 1999年给出的修正消光曲线)与观测数据有明显偏差。

该工作现已被《Astronomy Journal》正式接收。

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图 3:左:基于 SCUSS 数据的独立测量,银河冠南部天空区域 u 波段银河系尘埃的数值消光图。 右:SCUSS测量的银河系尘埃红化值与SFD消光图红化值的比较。 从图中可以看出,在高消光天空区域(E(BV)>0.1),SFD消光图的红化值被明显高估。 (ΔE(BV))。

研究文章链接:

科学联系方式:

李琳琳,中国科学院上海天文台,lilin@shao.ac.cn

沉诗印,中国科学院上海天文台,ssy@shao.ac.cn

媒体联系人:

左文文,中国科学院上海天文台,wenwenzuo@shao.ac.cn