激波中塵埃的摧毀效率被明顯低估？

　　中國科學院國家天文臺天體物理綜合團組研究人員朱輝、田文武與哈佛史密松森天體物理中心研究員P. Slane、J. Raymond合作，直接測量出非輻射性激波中塵埃的平均摧毀比例，證明激波中塵埃的摧毀效率被明顯低估了。該結果發表在國際天文期刊《天體物理雜志》上（ApJ, 2019, 882, 135）。

　　塵埃，顧名思義就是星際介質中的一類微小固體顆粒。雖然它只占星際介質總量的百分之一，但在分子云冷卻、復雜分子形成、維持彌散星際介質溫度等方面，都起到至關重要的作用。塵埃的形成場所包括：（1）脫離主序后中小質量恒星的外向流和星風（AGB 恒星+行星狀星云）；（2）超新星爆發后的拋射物；（3）塵埃在星際介質中的再生長。對于銀河系，塵埃主要來自于過程（1）和（3），其中過程（3）占主導作用。對于紅移大于6的星系（塵埃質量大于10^8太陽質量），情況變得復雜起來。在那時，中小質量恒星還沒有脫離主序，過程（1）對塵埃增長的貢獻很小。新生成的塵埃只可能來自于過程（2）和（3）。估計激波中塵埃的摧毀比例，對研究高紅移星系塵埃增長過程異常重要，這是因為當激波摧毀的塵埃量大于超新星拋射物中塵埃的形成量時，超新星對塵埃增長的貢獻就是負的，高紅移塵埃應該由再生長過程（3）產生。

　　在以往對激波摧毀塵埃的研究中，常用的思路是考慮激波后塵埃本身的質量是如何變化的。因此，計算得到的塵埃摧毀比例受到塵埃尺寸分布，物理結構和摧毀反應截面等參數的影響。不同作者得到的數值之間往往會有有很大的不同。在本工作中，研究人員將研究塵埃質量的變化，轉換為研究氣體中重元素質量的變化（氣體質量增加量等于塵埃摧毀量）。由此避免了上面提到的問題，可以通過譜線診斷，直接給出塵埃的摧毀比例。

　　將上述方法應用到大麥哲倫云中的16個超新星遺跡，研究人員發現硅豐富塵埃的摧毀比例為約61%，鐵豐富塵埃的摧毀比例為約40%。硅豐富塵埃的摧毀比例要高于理論值。同時硅和鐵豐富塵埃的摧毀比例不同也表明硅酸鹽塵埃是鎂豐富的，而不是鐵豐富的。