Mapping PAH sizes in NGC 7023 with SOFIA
Notice bibliographique
Résumé
Context. NGC 7023 is a well-studied reflection nebula, which shows strong emission from polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) molecules in the form of aromatic infrared bands (AIBs). The spectral variations of the AIBs in this region are connected to the chemical evolution of the PAH molecules which, in turn, depends on the local physical conditions. Aims. Our goal is to map PAH sizes in NGC 7023 with respect to the location of the star. We focus on the north west (NW) photo-dissociation region (PDR) and the south PDR of NGC 7023 to understand the photochemical evolution of PAHs, using size as a proxy. Methods. We use the unique capabilities of the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) to observe a 3.2′ × 3.4′ region of NGC 7023 at wavelengths that we observe with high spatial resolution (2.7′′) at 3.3 and 11.2 μm. We compare the SOFIA images with existing images of the PAH emission at 8.0 μm (Spitzer), emission from evaporating very small grains (eVSG) extracted from Spitzer-IRS spectral cubes, the extended red emission (Hubble Space Telescope and Canadian French Hawaiian Telescope), and H2 (2.12 μm). We create maps of the 11.2/3.3 μm ratio to probe the morphology of the PAH size distribution and the 8.0/11.2 μm ratio to probe the PAH ionization. We make use of an emission model and of vibrational spectra from the NASA Ames PAH database to translate the 11.2/3.3 μm ratio to PAH sizes. Results. The 11.2/3.3 μm ratio map shows the smallest PAH concentrate on the PDR surface (H2 and extended red emission) in the NW and south PDR. We estimated that PAHs in the NW PDR bear, on average, a number of carbon atoms (Nc) of ~70 in the PDR cavity and ~50 at the PDR surface. In the entire nebula, the results reveal a factor of 2 variation in the size of the PAH. We relate these size variations to several models for the evolution of the PAH families when they traverse from the molecular cloud to the PDR. Conclusions. The high-resolution PAH size map enables us to follow the photochemical evolution of PAHs in NGC 7023. Small PAHs result from the photo-evaporation of VSGs as they reach the PDR surface. Inside the PDR cavity, the PAH abundance drops as the smallest PAH are broken down. The average PAH size increases in the cavity where only the largest species survive or are converted into C60 by photochemical processing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».