In this study, we explore the impact of inhomogeneities in the spatial distribution of interstellar dust on spatial scales of $\le1$ au caused by ion shadowing forces on the optical properties of diffuse interstellar medium (ISM) as well as on the dust temperature. We show that recently proposed possibility that interstellar dust grains in the diffuse ISM are grouped in spherical cloudlets (clumps) may significantly affect the observed optical properties of the diffuse ISM in comparison to that calculated under the commonly accepted assumption on the uniform dust/gas mixture if the size of clumps $\gtrsim0.1$ au. We found that opacity of an arbitrary region of diffuse ISM quickly decreases with growth of dusty clumps. We also studied the dependence of opacity and dust temperature inside the dusty clumps on their size. We show that the clumps larger than 0.1 au are opaque for far ultraviolet radiation. Dust temperature exhibit a gradient inside a clump, decreasing from the edge to the center by several degrees for a clump of a size of 0.1 au and larger. We argue that dust temperatures and high opacity within clumps larger than 0.1 au may facilitate somewhat more efficient synthesis of molecules on surfaces of interstellar grains in the diffuse ISM than it was anticipated previously. On the other hand, the presence of clumps with sizes below 0.1 au makes small or negligible influence on the optical properties of the diffuse ISM in comparison to the case with uniform dust/gas mixture.

中文翻译：

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块状漫射介质中的光学特性和尘埃温度

在这项研究中，我们探讨了由离子阴影力引起的星际尘埃空间分布的不均匀性对漫射星际介质（ISM）的光学特性以及尘埃温度的影响。我们表明，与在普遍接受的均匀尘埃/气体混合物假设下计算的结果相比，最近提出的可能性，即漫射 ISM 中的星际尘埃颗粒被分组为球形小云（团块），这可能会显着影响漫射 ISM 的观测光学性质。如果团块的大小 $\gtrsim0.1$ au. 我们发现漫射 ISM 的任意区域的不透明度随着灰尘团块的增长而迅速降低。我们还研究了灰尘团块内部的不透明度和灰尘温度对其大小的依赖性。我们表明大于 0.1 au 的团块对于远紫外线辐射是不透明的。灰尘温度在团块内部呈现梯度，对于 0.1 au 或更大尺寸的团块，从边缘到中心降低几度。我们认为，大于 0.1 au 的团块内的尘埃温度和高不透明度可能有助于在漫射 ISM 中的星际颗粒表面上更有效地合成分子，这比之前预期的要高。另一方面，与具有均匀灰尘/气体混合物的情况相比，尺寸小于 0.1 au 的团块的存在对漫射 ISM 的光学特性的影响很小或可以忽略不计。对于大小为 0.1 au 或更大的团块，从边缘到中心减少几度。我们认为，大于 0.1 au 的团块内的尘埃温度和高不透明度可能会比之前预期的更有效地促进扩散 ISM 中星际颗粒表面的分子合成。另一方面，与具有均匀灰尘/气体混合物的情况相比，尺寸小于 0.1 au 的团块的存在对漫射 ISM 的光学特性的影响很小或可以忽略不计。对于大小为 0.1 au 或更大的团块，从边缘到中心减少几度。我们认为，大于 0.1 au 的团块内的尘埃温度和高不透明度可能会比之前预期的更有效地促进扩散 ISM 中星际颗粒表面的分子合成。另一方面，与具有均匀灰尘/气体混合物的情况相比，尺寸小于 0.1 au 的团块的存在对漫射 ISM 的光学特性的影响很小或可以忽略不计。