We perform a comprehensive analysis of the planetary nebula (PN) NGC 6781 to investigate the physical conditions of each of its ionized, atomic, and molecular gas and dust components and the object's evolution, based on panchromatic observational data ranging from UV to radio. Empirical nebular elemental abundances, compared with theoretical predictions via nucleosynthesis models of asymptotic giant branch (AGB) stars, indicate that the progenitor is a solar-metallicity, 2.25-3.0 M⊙ initial-mass star. We derive the best-fit distance of 0.46 kpc by fitting the stellar luminosity (as a function of the distance and effective temperature of the central star) with the adopted post-AGB evolutionary tracks. Our excitation energy diagram analysis indicates high-excitation temperatures in the photodissociation region (PDR) beyond the ionized part of the nebula, suggesting extra heating by shock interactions between the slow AGB wind and the fast PN wind. Through iterative fitting using the Cloudy code with empirically derived constraints, we find the best-fit dusty photoionization model of the object that would inclusively reproduce all of the adopted panchromatic observational data. The estimated total gas mass (0.41 M⊙) corresponds to the mass ejected during the last AGB thermal pulse event predicted for a 2.5 M⊙ initial-mass star. A significant fraction of the total mass (about 70%) is found to exist in the PDR, demonstrating the critical importance of the PDR in PNe that are generally recognized as the hallmark of ionized/H+ regions.

中文翻译：

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赫歇尔行星状星云调查（HerPlaNS）：NGC6781的全面尘土光电离模型。

我们根据从紫外线到无线电波的全色观测数据，对行星状星云（PN）NGC 6781进行了全面分析，以研究其电离，原子，分子气体和粉尘成分的物理条件以及物体的演化。经验性星状元素丰度，与通过渐近大分支（AGB）恒星核合成模型的理论预测相比，表明该祖先是太阳金属性的2.25-3.0M⊙初始质量恒星。通过将恒星的光度（作为中心星的距离和有效温度的函数）与采用的AGB后演化轨道拟合，可以得出0.46 kpc的最佳拟合距离。我们的激发能图分析表明，在星云电离部分以外的光解离区（PDR）中存在高激发温度，这表明慢AGB风和快PN风之间的相互作用会产生额外的热量。通过使用基于经验得出的约束的Cloudy代码进行迭代拟合，我们找到了对象的最佳拟合尘土光电离模型，该模型将包含所有采用的全色观测数据。估计的总气体质量（0.41M⊙）对应于为2.5M⊙初始质量恒星预测的最后一次AGB热脉冲事件期间喷射的质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。建议通过慢速AGB风和快速PN风之间的冲击相互作用产生额外的热量。通过使用基于经验得出的约束的Cloudy代码进行迭代拟合，我们找到了对象的最佳拟合尘土光电离模型，该模型将包含所有采用的全色观测数据。估计的总气体质量（0.41M⊙）对应于为2.5M⊙初始质量恒星预测的最后一次AGB热脉冲事件期间喷射的质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。建议通过慢速AGB风和快速PN风之间的冲击相互作用产生额外的热量。通过使用基于经验得出的约束的Cloudy代码进行迭代拟合，我们找到了对象的最佳拟合尘土光电离模型，该模型将包含所有采用的全色观测数据。估计的总气体质量（0.41M⊙）对应于为2.5M⊙初始质量恒星预测的最后一次AGB热脉冲事件期间喷射的质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。通过使用基于经验得出的约束的Cloudy代码进行迭代拟合，我们找到了对象的最佳拟合尘土光电离模型，该模型将包含所有采用的全色观测数据。估计的总气体质量（0.41M⊙）对应于为2.5M⊙初始质量恒星预测的最后一次AGB热脉冲事件期间喷射的质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。通过使用基于经验得出的约束的Cloudy代码进行迭代拟合，我们找到了对象的最佳拟合尘土光电离模型，该模型将包含所有采用的全色观测数据。估计的总气体质量（0.41M⊙）对应于为2.5M⊙初始质量恒星预测的最后一次AGB热脉冲事件期间喷射的质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。41M⊙）对应于最后一个AGB热脉冲事件期间为2.5M⊙初始质量恒星预测的喷射质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。41M⊙）对应于最后一个AGB热脉冲事件期间为2.5M⊙初始质量恒星预测的喷射质量。发现PDR中存在很大一部分总质量（约70％），这表明PDR在PNe中至关重要，而PNe通常被认为是电离/ H +区的标志。