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HII区NGC3603超风泡的红外辐射 王嘉 导师:陈阳
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内容 研究内容简介 MSX卫星 星风泡理论简介 NGC3603简介 数据处理 讨论 结果回顾
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研究内容 利用MSX对NGC3603的红外观测发现NGC3603外围存在星风超泡和亮壳层,简单讨论了超泡的动力学特性。
估算了亮壳层气尘比，处于合理范围.
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MSX卫星 MSX: 中段太空实验,Midcourse Space Experiment。弹道导弹防御组织(BMDO)项目。第一阶段: ,红外观测(SPIRITIII)
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卫星结构
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SPIRIT III SPIRIT III(Spatial Infrared Imaging Telescope III),4.2-26微米. A(8.28微米),C(12.13微米),D(14.65微米),E(21.34微米)。B1(4.29微米),B2(4.35微米).
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SPIRIT III 透视图
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About SPIRIT III 空间分辨率18.3”,灵敏度35IRAS 2-8个探测列,192 18.3 18.3
银道面巡天(b<5).1-7个scene
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探测列
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IRAS和MSX数据对比 iras12微米vsMSX8.3微米.银心以上一度.1x1
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星风泡结构示意图
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演化阶段 1.绝热膨胀阶段.辐射可以忽略 2.能量驱动泡.c辐射收缩为冷壳层. 3.动量驱动泡.b也辐射收缩。
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第二阶段的动力学方程
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NGC3603 年龄~1Myr 距离~7kpc 位置l~219.6,b~-0.5 恒星数目~103颗 小壳层(几个pc)
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A波段辐射亮度图
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C波段辐射亮度图
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D波段辐射亮度图
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E波段辐射亮度图
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进一步处理 研究尘埃辐射,得到尘埃辐射的流量. 挖掉点源 挖掉恒星形成区 WCS问题,FITS文件.
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笛卡尔坐标
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边缘检测 Sobel算子,Roberts cross算子，Laplacian算子
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Sobel算子
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边缘连接(简化算法) 点源:边缘填充源区 恒星形成区: 缩小阈值
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挖点源前后比较(A波段)
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选取的区域
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E波段挖前后比较
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得到的辐射流量 频率(1013Hz) 流量(103Jy) 3.62 3.72 A 环区 2.47 4.86 C 2.04 3.20 D
E a=4.86/3.72,b=3.20/4.86 A 壳区 C D E a=0.60/0.37, b=0.39/0.60
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灰体辐射,基尔霍夫定律
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3PAHs+greybody辐射模型 已知参数a,b
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拟合 X^2,MSX样本<50 Least-squrare 1stOpt拟合
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环(ring)区
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壳层区(A)
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壳层动力学 Lw~1000*10^36 erg/s,t~1Myr,R~50pc,得到 正向激波辐射激波
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尘埃数密度 需要计算体积
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体积计算(环形)
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体积计算(壳层)
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尘埃数密度
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温度估算 星团紫外光子加热。吸收,红外辐射.TR=38,500K. Brandner et al
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温度 N=1000,1度距离(~100pc). R~10太阳质量
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气尘比 假设宇宙中每十个氢原子就有一个He原子,取系数1.4. 辐射激波压缩比K~10^2 \rho_s~3gcm^{-3}
a~0.15微米 221 ~ 10^2. 合理范围
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结果回顾 发现NGC3603外围存在大尺度(~50pc)星风超泡，演化处于标准模型的能量驱动泡阶段，外围正向激波是辐射性激波，波阵面速度约30km/s. 星际气体密度nH~120cm-3. 用3PAHs+greybody模型得到尘埃温度约37K.结合体积计算得到尘埃密度nd~10-9cm-3. 证明了尘埃的红外辐射是吸收了星团恒星紫外辐射的结果,理论估计值38.5K,同拟合结果接近. 使用辐射性激波的压缩比，根据得到的尘埃密度和气体密度，估算了压缩比(~102),处于合理范围.
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