摘要：天文学家构建了第一张详细的3D图，该图在我们的家庭银河系中构建了宇宙灰尘的性质。对于他们的地图，天文学家使用了ESA的Gaia任务中的1.3亿个光谱，Lamost光谱调查和机器学习的结果。灰尘使遥远的天文物体看起来比实际更红和变暗，因此新地图将成为天文学家理解其观察结果的重要工具。该研究还揭示了宇宙尘埃的异常特性，这将导致进一步的研究。...
来自马克斯·普朗克天文学研究所的天文学家已经建造了我们家乡银河系中宇宙灰尘特性的第一张详细的3D图。对于他们的地图，天文学家使用了ESA的Gaia任务中的1.3亿个光谱，Lamost光谱调查和机器学习的结果。灰尘使遥远的天文物体看起来比实际更红和变暗，因此新地图将成为天文学家理解其观察结果的重要工具。该研究还揭示了宇宙尘埃的异常特性，这将导致进一步的研究。
当我们观察到遥远的天体物体时，可能会有一个捕获物：我观察到的那颗明星真的像看起来一样红吗？还是恒星看起来只是红色的，因为它的光必须穿过一片宇宙灰尘才能到达我们的望远镜？为了进行准确的观察，天文学家需要知道它们与遥远目标之间的灰尘数量。灰尘使对象不仅显现为红色（“红色”），而且还使它们显得比实际（“灭绝”）显得淡淡。就像我们正在通过肮脏的窗户望着太空。现在，两名天文学家发布了一张3D地图，该图记录了我们周围尘埃的特性，以空前的细节，有助于我们理解我们的观察。
这是一个事实，幸运的是，当看星星时，有一种重建灰尘效果的方法。宇宙灰尘颗粒不会吸收并在所有波长中均匀地散射光。取而代之的是，它们在较短的波长（朝向频谱的蓝色端）上更强烈地吸收光，并且在更长的波长（向红色端）中较不强烈。波长依赖性可以作为“灭绝曲线”绘制，其形状不仅提供了有关灰尘组成的信息，而且还提供了有关其局部环境的信息，例如在星际空间的各个区域中辐射的数量和特性。
从1.3亿个光谱中检索灰尘信息
这是Max Planck天文学研究所（MPIA）的博士生Xiangyu Zhang，以及MPIA的独立研究小组领导者（Sofia Kovalevskaja集团）和Zhang Phd顾问Gregory Green，以构建了Dust in Dust of Dust in Milky in Milky in Milky in Milky in Milky in Milky in Milky in dust in dust in dust in dust ar dust in。张和绿色转向了ESA的Gaia Mission的数据，该数据是一项为期10。5年的时间，可在我们的银河系中以及我们最近的银河邻居（Magellanic Clouds）中获得超过十亿颗恒星的位置，运动和其他特性的测量。盖亚任务的第三个数据发布（DR3）于2022年6月出版，提供了2.2亿个光谱，质量检查告诉张和格林，其中约有1.3亿其中大约适合他们寻找灰尘。
Gaia光谱是低分辨率的，即它们将光分离为不同波长区域的方式相对粗糙。两名天文学家找到了这一局限性的方法：对于他们选择的恒星中，有1％的恒星，来自中国国家天文学观测员进行的LAMOST调查进行了高分辨率光谱。这提供了有关恒星的基本特性（例如它们的表面温度）的可靠信息，这些信息确定了天文学家称为恒星的“光谱类型”。
重建3D地图
张和绿色训练了一个神经网络，以基于恒星的特性和中间灰尘的特性生成模型光谱。他们将结果与盖亚（Gaia）的1.3亿光谱进行了比较，并使用统计（“贝叶斯”）技术来推断我们与这1.3亿颗恒星之间的灰尘特性。
结果使天文学家能够以银河系的方式重建尘埃灭绝曲线的第一个详细的三维图。张和格林对灭绝曲线朝着前所未有的恒星的测量使这张地图成为可能 - 与以前的作品相比，恒星数量为1.3亿，其中包含约100万个测量值。
但是尘埃不仅是天文学家的滋扰。这对于恒星形成很重要，恒星形成发生在巨大的气云中，这些气体云被周围辐射的尘埃遮挡。当恒星形成时，它们被气体和灰尘的圆盘包围，这是行星的出生地。粉尘颗粒本身就是最终成为我们地球这样的行星固体体的基础。实际上，在我们银河系的星际介质中，大多数元素比氢和氦气重的大部分都锁定在星际尘埃谷物中。
宇宙灰尘的意外特性
新结果不仅产生准确的3D地图。他们还发现了星际尘埃云的令人惊讶的特性。以前，对于具有较高灰尘密度的区域，灭绝曲线应变得更平坦（较少依赖波长）。当然，在这种情况下，“较高的密度”仍然很少：每立方米的灰尘大约十亿克，相当于在一个带有地球半径的球体中只有10公斤的灰尘。在这样的区域，尘埃晶粒的大小往往会增长，从而改变了整体吸收特性。
取而代之的是，天文学家发现，在中间密度的区域中，灭绝曲线实际上变得更陡峭，比更较长的波长更有效地吸收了波长。张和绿色推测可能是由于尘埃的生长而不是尘埃的生长引起的，而是一类称为多环芳烃的分子，这是星际介质中最丰富的碳氢化合物，这甚至可能在生命的起源中起作用。他们已经着手通过未来的观察来检验他们的假设。
